煤礦救援機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、針對本課題組研發(fā)的六履帶煤礦救援機(jī)器人，提出了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的方案并進(jìn)行了系統(tǒng)軟硬件研發(fā)。 煤礦救援機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括上位機(jī)模塊，主驅(qū)動(dòng)模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊，上位機(jī)模塊主要對主控程序的運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行處理，而主驅(qū)動(dòng)模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊是運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)主驅(qū)動(dòng)模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊各自不同的運(yùn)動(dòng)類型，分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析。在WMRII運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出煤礦救援機(jī)器人主驅(qū)動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、直行和轉(zhuǎn)彎時(shí)兩個(gè)履帶的速度公式；利用拉格朗

2、日運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得到擺臂驅(qū)動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 煤礦救援機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)分為硬件部分和軟件部分，均采用模塊化設(shè)計(jì)。硬件部分包括上位機(jī)模塊，主驅(qū)動(dòng)器模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊。在運(yùn)動(dòng)控制中，采用霍爾傳感器對主驅(qū)動(dòng)模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊0的位置和速度進(jìn)行控制。軟件部分包括上位機(jī)軟件，主驅(qū)動(dòng)模塊軟件和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊軟件。上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對距離、角度、時(shí)間三個(gè)運(yùn)動(dòng)控制參量進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制信息，并發(fā)送至主驅(qū)動(dòng)模塊和擺臂驅(qū)動(dòng)模塊。主驅(qū)動(dòng)模塊軟