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移动机器人行走系统多轴控制方法研究
资料介绍
移动机器人是机器人研究领域的一个重要分支。本文对四轮偏转式全向移动机器人的控制系统进行了研究，在详细分析了当前移动机器人控制系统的发展概况及发展方向后，设计了移动机器人多轴运动控制系统。该控制系统可以根据存储于SD卡中的策略库的内容，控制移动机器人按照特定路径行走或进行实时避障。本论文主要完成了以下工作：
1.概括总结了移动机器人控制系统的发展状况，并对移动机器人控制系统的体系结构、运动控制系统、导航及避障算法等关键技术进行了分析。总结了当前移动机器人控制系统的发展方向。
2.分析了移动机器人的运动模型，建立了在原地转向、差速驱动、四轮转向等情况下，机器人的期望路径与各被控参量间的关系。为实现对机器人的精确控制、避障算法和路径规划等提供了理论基础。
3.对移动机器人控制策略进行了初步探索，设计了控制系统的体系结构。完成了移动机器人沿方形轨迹和圆形轨迹行走及避障的实验，并对其沿特定轨迹行走的精度作了初步研究。实验证明，本课题构建的控制系统具有可行性，但移动机器人在按照特定轨迹行进时，其误差较大，并对误差产生原因进行了分析。
4.完成了移动机器人控制系统的硬件设计。包括步进电机、直流电机的选型及电机驱动模块的设计、电源模块、角度传感器的选型及传感信号调理电路的设计，单片机的选型及外围电路的设计。
5.利用C语言完成了主从控制系统的程序设计。在主控制系统中，主要实现了SMBUS通信程序、SD卡读写程序、控制策略算法三大模块。在从控制体系中主要实现了SMBUS通信程序、步进电机升降速控制程序、直流电机控制程序。以及移动机器人原地转向、全向行走、四轮转向的控制算法。
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