多足機(jī)器人平臺(tái)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科技的日益提升，多足機(jī)器人越來越受到人們關(guān)注。多足機(jī)器人融合多門學(xué)科的理論以及技術(shù)，在工業(yè)、醫(yī)療、建筑、交通、教育等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景，因此有著較高研究?jī)r(jià)值和意義。本文采用直流無刷電機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了基于STM32F4的多足移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)。
　　首先，本文將介紹本課題的研究背景和意義，簡(jiǎn)略分析多足移動(dòng)機(jī)器人的歷史，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)不同輪式機(jī)器人，分析其輪子數(shù)量與相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。然后介紹輪式機(jī)器人目前存在的瓶頸以及未來

2、研究方向。
　　然后，將結(jié)合本課題介紹多足輪式機(jī)器人的控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。在開始之前將簡(jiǎn)單介紹多足機(jī)器人的基本機(jī)械結(jié)構(gòu)，緊接著分析多足機(jī)器人需要具備的功能,包括有水平面的運(yùn)動(dòng)（即前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、后退），豎直方向運(yùn)動(dòng)。除此之外還包括有循跡、越障、斜坡運(yùn)動(dòng)等功能。之后介紹控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)最終控制的為電機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)分析整個(gè)控制系統(tǒng)各個(gè)部分。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)和器件選型。選擇STM32F4為系統(tǒng)控制器，鋰電池為電源以及紅外線傳感

3、器、超聲波傳感器、光電編碼器等。
　　對(duì)直流無刷電機(jī)建模。之后將就直流無刷電機(jī)模型進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制仿真。這里采用的是電流以及轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制。本文將使用經(jīng)典PID控制和模糊自適應(yīng)控制兩種方法，同時(shí)將就結(jié)果進(jìn)行分析。
　　之后完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，硬件電路包括有STM32最小系統(tǒng)、電壓轉(zhuǎn)換電路、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路、過電流保護(hù)電路、傳感器接口電路。
　　最后是控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。整個(gè)軟件部分按照機(jī)器人的功能展開