基于視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人研究是機(jī)器人學(xué)中的一個(gè)重要分支，在軍事和民用等各方面都有著廣泛的應(yīng)用前景，越來(lái)越受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。足球機(jī)器人系統(tǒng)是移動(dòng)機(jī)器人研究的理想平臺(tái)，正受到國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的重視，已經(jīng)成為人工智能與機(jī)器人研究的前沿課題和研究熱點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)控制是對(duì)移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，好的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)將可以使移動(dòng)機(jī)器人更加出色地完成任務(wù)。本文就是以集控式小型足球機(jī)器人系統(tǒng)為研究對(duì)象，以視覺(jué)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主線，從多個(gè)方面對(duì)基于視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)

2、行了深入系統(tǒng)的研究。主要的內(nèi)容和成果如下：本文從提高移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性出發(fā)，設(shè)計(jì)了基于DSP芯片TMS320LF2407A的移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)速度環(huán)。由于使用高速專用的微控制芯片，使得足球機(jī)器人小車的控制性能得到一定提高。設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的電平匹配、濾波器設(shè)計(jì)、通信協(xié)議、無(wú)線通信模塊編程、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、PID調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)等具體問(wèn)題的解決方法也在文中得到說(shuō)明。通過(guò)對(duì)獨(dú)立雙輪移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行分析，論證了Fuzzy-PID技術(shù)應(yīng)用于移

3、動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的可行性，著重提出了將傳統(tǒng)的PID控制與模糊推理相結(jié)合的參數(shù)模糊自校正PID控制器的設(shè)計(jì)方法。此算法利用模糊推理提高控制的自適應(yīng)能力，通過(guò)PID控制實(shí)現(xiàn)控制的準(zhǔn)確性，在足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中得到應(yīng)用。協(xié)調(diào)與合作是多機(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，本文以小型足球機(jī)器人比賽為背景，提出了基于預(yù)測(cè)和勢(shì)場(chǎng)分區(qū)的足球機(jī)器人協(xié)作算法，并運(yùn)用于實(shí)際。論文結(jié)尾對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)并對(duì)足球機(jī)器人的硬件制作、機(jī)器人視覺(jué)、路徑規(guī)劃以及多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了