基于ARM和DSP移動(dòng)機(jī)器人組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大，遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、宇宙空間、海洋開發(fā)、醫(yī)療康復(fù)等各個(gè)領(lǐng)域。其中，導(dǎo)航技術(shù)是移動(dòng)機(jī)器人的核心技術(shù)，也是移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)真正智能化及完全自主的關(guān)鍵。
　　 本文針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人競(jìng)賽環(huán)境，研究組合導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也研究實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航的相關(guān)技術(shù)。論文的主要研究工作如下：
　　 研究移動(dòng)機(jī)器人的總體體系結(jié)構(gòu)。移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)選取履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)，具備更加穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)特性。傳感系統(tǒng)

2、不僅采集競(jìng)賽環(huán)境信息，而且采集移動(dòng)機(jī)器人姿態(tài)信息。選用無刷直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，給出多閉環(huán)控制策略?？刂葡到y(tǒng)采用ARM主控制系統(tǒng)和DSP驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合的處理方式，能高效的完成信息采集、導(dǎo)航運(yùn)算及驅(qū)動(dòng)控制。
　　 研究導(dǎo)航算法及組合導(dǎo)航方法。依托具體的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，給出路徑規(guī)劃方法，根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制律，進(jìn)行路徑跟蹤，并通過MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證導(dǎo)航算法的可行性。研究慣性導(dǎo)航和組合導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)，對(duì)比分析慣性導(dǎo)航和組合導(dǎo)航的性能，后者

3、能更好的平滑避障到達(dá)目標(biāo)位置，并且定位誤差小。
　　 設(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)。ARM主控制系統(tǒng)主要進(jìn)行傳感器信息采集和組合導(dǎo)航算法處理，設(shè)計(jì)各傳感器接口電路。DSP驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要進(jìn)行無刷直流電機(jī)的速度控制，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路、速度檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電路及保護(hù)電路等。研究uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)在ARM上的移植，更好的實(shí)現(xiàn)任務(wù)之間調(diào)度。針對(duì)功耗較大的電路，設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)。
　　 進(jìn)行組合導(dǎo)航系統(tǒng)的直線導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)、