基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要分支，其控制系統(tǒng)的性能直接決定了機(jī)器人工作的穩(wěn)定性和精度。將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人通訊系統(tǒng)的研究，一方面突破了機(jī)器人控制距離的限制，真正實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域的遠(yuǎn)程控制；另一方面，使移動(dòng)機(jī)器人可以與網(wǎng)絡(luò)中的其他智能設(shè)備進(jìn)行交互、協(xié)作，更好的地利用網(wǎng)絡(luò)資源。 在分析國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，本文以小型輪式移動(dòng)機(jī)器人作為遠(yuǎn)程控制研究的對(duì)象，構(gòu)建了以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為通訊媒介的移動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)程嵌入式控制系

2、統(tǒng)。 整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為靈活性較高的上、下位機(jī)分布式控制系統(tǒng)。下位機(jī)由高性能的ARM9處理器及其主控制板，運(yùn)動(dòng)控制卡，傳感器等模塊構(gòu)成；使用RS485總線實(shí)現(xiàn)各模塊間的通訊，有效地保證了下位機(jī)功能的擴(kuò)展性；運(yùn)動(dòng)控制卡由ARM7、ATMEL8、陀螺儀等組成，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的精確閉環(huán)控制。軟件設(shè)計(jì)方面，開(kāi)發(fā)了基于多任務(wù)、高性能、高效率的跨平臺(tái)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)軟件。對(duì)嵌入式Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行改造，通過(guò)裁減系統(tǒng)內(nèi)核，提高了軟件的執(zhí)行效率，

3、并減小了體積；開(kāi)發(fā)了USB無(wú)線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線通訊功能。采用增量式PID控制算法提高了電機(jī)速度的控制精度。設(shè)計(jì)了無(wú)線通訊及串口通訊協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。提供了良好的人機(jī)交互界面。 針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題，提出了一種全局路徑與局部規(guī)劃相結(jié)合的方案：用曲線擬合的方法搜索到最優(yōu)路徑；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)避障策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)避障。 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果驗(yàn)證，本文設(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)擴(kuò)大了機(jī)器人的工作范圍，