两轮移动机器人运动控制系统的设计与实现

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本论文通过对两轮驱动机器人小车的运动模型的分析,提出一种非完整性两轮机器人小车运动控制器的设计方法。在将运动参量角速度和线速度进行解耦的基础上,引入速度控制器,通过反馈抑制了左右轮的扰动及参数差异对控制性能的影响。并且用硬件和软件实现了通用双轮差速移动机器人的运动控制功能。 通用移动机器人硬件上以数字信号处理器芯片TMS320LF2407A为控制器核心,具体实现了运动控制的硬件设计,包括和电机驱动器的接口,正交编码的接口,D/A输出,以及和声纳驱动板的接口。在本论文中,比较详细地讨论了TMS320LF2407A所具有的硬件资源,其中包括电源模块,复位模块,显示模块,中断模块,调试模块,通讯模块,输入输出口模块等。特别是在设计中考虑软硬件分界,为系统设计打下一个很好的硬件平台。 文章中还重点讨论了移动机器人运动控制能够提供的全局信息——里程计。里程计可以是机器人的软传感信息,本论文中分析了里程计的误差来源,同时提供了提高里程计精度的标定方法,为上层决策提供了进行信息融合的信息来源。
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