基于模糊控制超聲波避障算法的巡檢機(jī)器人研究與設(shè)計(jì).pdf

1、核電站內(nèi)的輻射會(huì)給工作人員帶來顯性或者隱性的健康影響，因此用機(jī)器人來代替工作人員從事相關(guān)的巡檢、探測成為一種趨勢。在現(xiàn)有的人工智能技術(shù)水平下，巡檢機(jī)器人還無法在像核電站這樣的復(fù)雜環(huán)境中完全自主工作，因此研究具有人機(jī)交互接口的遙操作巡檢機(jī)器人是一種比較現(xiàn)實(shí)的選擇。為了提高工作效率，巡檢機(jī)器人還應(yīng)具有一定自主工作能力，如自主避障等。因此具有一定自主工作能力的遙操作巡檢機(jī)器人具有重要的應(yīng)用前景。
　　本文設(shè)計(jì)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)爬樓梯的履帶式

2、巡檢機(jī)器人，基于模糊控制算法該機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)自主避障，通過WIFI通信模塊及人機(jī)交互界面可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
　　在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，選擇前端傾斜式履帶結(jié)構(gòu)，選擇RE35直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，通過左右兩驅(qū)動(dòng)輪的速度差實(shí)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)；在硬件電路設(shè)計(jì)上，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了基于STM32的主控制器，電源，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通信以及各種檢測模塊。
　　其次，設(shè)計(jì)了基于模糊控制的超聲波避障算法實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人自主避障。分析巡檢機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

3、模型，得出機(jī)器人轉(zhuǎn)彎角度和兩驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速關(guān)系,采用六個(gè)超聲波傳感器構(gòu)成超聲波陣列檢測障礙物相對位置，并進(jìn)行超聲波測距誤差補(bǔ)償，使得處理后的測距誤差在1 cm的范圍內(nèi)。基于模糊控制算法，將六個(gè)超聲波的方位信息和測得的障礙物距離信息融合作為模糊控制器的輸入，經(jīng)模糊推理得到機(jī)器人兩驅(qū)動(dòng)輪的速度給定值，最后采用PID控制算法實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人避障。
　　論文進(jìn)行了仿真和實(shí)際實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)有單個(gè)和多個(gè)障礙物時(shí)，巡檢機(jī)器人能夠自主檢測出障礙