履带式移动机器人运动控制系统设计

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1、硕士论文履带式移动机器人运动控制系统设计摘要本文以履带式移动机器人为研究对象，以TMS320F2812为系统核心，构建了履带式移动机器人的运动控制系统。对履带式移动机器人的平面运动进行了运动学分析，采用滑移转向方法对履带式移动机器人转向进行了动力学分析。针对履带式移动机器人差动驱动的特点，提出了机器人运动控制系统的实现方案，并给出了相应的软、硬件设计方案。讨论了直流电动机的PWM控制技术，并对速度和电流双闭环控制进行了分析。重点介绍了运动控制系统的硬件和软件设计，硬件系统实现了PWM功率变换、电动机电枢电流检测和系统故障保护，在DSP程序中实

2、现了履带驱动电动机的闭环控制算法，采用MFC设计的上位机调试监控软件，实现了参数设置、曲线显示和通信功能。最后对系统进行了调试j并给出了系统调试结果。关键词：履带式移动机器人，运动控制，DSP，直流电机驱动Abstract硕士论文AbstractAtrackedmobilerobothasbeeninvestigatedinthispaper，andTMS320F2812isusedassystemcoretobuilditsmotioncomrolsystem．Theplanarmotionsofthetrackedmobilerobots

3、areanalysedinKinematics，andskidsteeringhasbeenadoptedtoanalysethesteeringofrobotsindynamics．Amotioncontrolsystem，specificallyfitthedifferentialdrivenatureofthetrackedmobilerobots，hasbeenproposed，andcorrespondingdesignforbothsoftwareandhardwareareatsogiven．PWMcontrolofDCmoto

4、rhasbeendiscussedandanalysisonspeed／currentdoubleclosed—loopcontrolhasbeendone．Emphasishasbeenplacedonthesystemhardwareandsoftwaredesign．ThehardwaresystemiscapableofPWMpowerconvert，Armaturecurrentmeasurementofthemotorandsystemfailureprotection．Closed-loopcontrolalgorithmhas

5、beenrealizedintheDSPprogram．What’Smore，thedebugging／monitoringsoftwarebasedonMFCiscapableofparametersetting，curvedisplayandcommunication．Finally，thesystemhasbeentestedandtheresultsaregiven．KeyWord：Trackedmobilerobots，Motioncontrol，DSP,DC—Motordriving声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，

6、尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：丛壶醯如口彦年钼7护日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：丛!苎密加口秒年∥月岁‘)日南京理工大学硕士学位

7、论文履带式移动机器人运动控制系统设计1绪论1．1移动机器人的发展概况机器人技术的发展是～个国家高科技水平和工业自动化度的重要标志和体现。机器人在当前生产、生活、科学研究和空间探测中的应用越来越广泛，在某些场合和环境中正在代替人发挥着日益重要的作用。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，且随着传感技术：计算机科学、人工智能及其他相关学科的迅速发展，移动机器人正向着智能化和多样化的方向发展，它的应用也越来越广泛。所谓的移动机器人，就是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力，适合于在复杂的非结构化环境中工作的机器人。它是一种由传感器、遥控操作器和自

8、动控制的移动载体组成的机器人系绀¨。移动机器人具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣(如辐射、有毒等)环境下作业和人所不及的(如宇宙空间、水下等)环境作业方面，比一般