轮式移动机器人的智能驱动控制系统研究

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移动机器人的发展不但对工业生产和科研工作起到了举足轻重的作用,而且对社会生活也带来了深远的影响,尤其是轮式移动机器人备受社会的关注。本文将嵌入式技术融入到机器人技术当中,采用高性能、低功耗的三星嵌入式处理器S3C2440A来设计了轮式移动机器人的智能驱动控制系统。本文首先对国内外机器人的发展历史及现状进行分析,结合轮式移动机器人的机械结构和功能需求设计出基本框架。移动机器人机械结构采用三轮式,其中前两轮为驱动轮,后为一万向轮。硬件电气电路主要包括电源模块、复位电路模块、存储器模块、RS232通信模块、USB设备信息传输模块、传感器数据采集模块、直流电机驱动及测速模块,实现了系统的能量供给、数据存储和传输、环境感知、行为执行等功能。在硬件基础上,建立Linux操作系统平台,搭建交叉编译环境,编写系统设备驱动程序,对内核进行修改、配置和编译,将引导程序、修改和定制后的内核、根文件系统移植到ARM板中去。在此基础上,通过速度检测装置对系统建立了速度闭环方案,采用积分分离PID控制算法,编写速度读取程序、速度控制程序,运动控制程序,实现机器人的精确控制。本系统采用嵌入式技术完成轮式移动机器人的智能驱动控制系统,由于嵌入式处理器的处理数据速度的高效性和稳定性,为实现机器人的深入研究和扩展应用打下了良好的基础。
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