基于dsp的履带机器人避障系统研究

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1、目录摘要ⅢABSTRACTⅣ第一章引言11.1研究的目的和意义11.2履带机器人避障系统研究的现状及发展趋势11.2.1国内履带外机器人避障系统的研究现状11.2.2国内外履带机器人避障路径规划研究现状.71.3履带机器人研究存在的问题101.4论文各部分内容10第二章基于DSP的履带机器人避障系统硬件原理112.1系统硬件总体设计方案112.2履带机器人DSP控制器选择与介绍122.2.1TMS320F2812芯片介绍132.2.2系统外部扩展存储器132.3传感器的选择与介绍142.3.1声纳传感

2、器142.3.2航向角传感器162.3.3速度传感器162.4电机的选择与功率驱动主回路设计172.5硬件系统抗干扰技术192.6本章小结20第三章履带机器人避障方法设计213.1履带机器人避障控制的总体框图213.2履带式移动机器人的运动学模型213.3履带式移动机器人的环境建模223.4覆盖式路径规划的数学描述243.5覆盖式路径规划的方法设计253.6轨迹控制算法的设计263.7本章小结27II第四章基于DSP的履带机器人避障控制算法的仿真284.1控制算法284.2避障控制算法的MATLAB仿

3、真304.3本章小结33第五章基于DSP的履带机器人避障系统的软件设计345.1DSP开发环境介绍345.2避障控制系统程序345.2.1主程序模块345.2.2避障模块365.2.3PID模块365.2.4A/D转换模块385.3本章小结39第六章结论与展望406.1结论406.2研究展望40致谢41参考文献42II基于DSP的履带机器人避障系统研究摘要IV基于DSP的履带机器人避障系统研究摘要摘要本文设计了基于DSP的履带式机器人避障系统系统。首先对履带机器人的国内外研究和使用现状进行了较为全面和

4、详实的介绍，从而寻求出该课题的研究方向；同时介绍了机器人的各种避障控制算法。其次，介绍了履带机器人避障系统的总体结构方案设计。为实现整个系统的行走及避障功能要求，对系统控制芯片和车轮驱动电机的类型等进行了选择。确定了以TMS320F2812DSP为核心控制器，直流电机为主要运动机构的机器人核心部分；同时，设计了机器人的主要硬件构造。本文随后根据控制要求分析了系统所需的硬件结构。搭建了一个基于DSP的机器人控制平台，概括了硬件电路设计中所必须考虑的抗干扰措施。之后阐述了控制系统的软件设计方法。以车轮电机

5、控制采用增量式PID控制算法为重点，介绍了软件控制的总体策略与控制结构，并对仿真结果进行了比较；然后分块介绍各个模块程序与必要的寄存器的设置。最后，总结了作者的研究成果，并阐述需要进一步深入研究的工作。关键词：履带机器人，避障系统，自主导航，DSP系统，运动学模型。IV基于DSP的履带机器人避障系统研究摘要ABSTRACTThisarticledesignedthesystemwhichhasevadedbasedontheDSPmarchingrobotbonds.Firsthascarriedon

6、morecomprehensiveandadetailedintroductiontothecaterpillarbandrobot'sdomesticandforeignresearchandtheusepresentsituation,thusseeksthistopictheresearchdirection.Simultaneouslyintroducedrobot'seachkindevadesbondsthecontrolalgorithm.Next,introducedthecaterp

7、illarbandrobotevadesbondssystem'sgrossstructureprojectdesign.Inordertorealizeoverallsystem'swalkandevadebondsthefunctionrequest,actuatedelectricalmachinery'stypetothesystemscontrolchipandthewheelandsoontocarryonthechoice.HaddeterminedtakeTMS320F2812DSPa

8、sthecorecontroller,thedirectcurrentmachineforthemainmotionrobothardcore.Atthesametime,hasdesignedrobot'smainhardwarestructure.Thisarticlehasanalyzedthehardwarearchitecturewhichaccordingtothecontrolrequestthesystemneeds.Hasbuilton