基于arm和dsp移动机器人组合导航系统的研究

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1、摘要随着科学技术的迅猛发展，移动机器人的应用范围也日益扩大，遍及工业、农业、国防、宇宙空间、海洋开发、医疗康复等各个领域。其中，导航技术是移动机器人的核心技术，也是移动机器人实现真正智能化及完全自主的关键。本文针对移动机器人竞赛环境，研究组合导航的关键技术，同时也研究实现组合导航的相关技术。论文的主要研究工作如下：研究移动机器人的总体体系结构。移动机器人系统选取履带式移动机构，具备更加稳定的运动特性。传感系统不仅采集竞赛环境信息，而且采集移动机器入姿态信息。选用无刷直流电机作为驱动执行单元，给出多闭环控制策略。控制系统采用删主控制系统和DSP驱动控制系

2、统结合的处理方式，能高效的完成信息采集、导航运算及驱动控制。研究导航算法及组合导航方法。依托具体的实验场地，给出路径规划方法，根据运动控制律，进行路径跟踪，并通过MATLAB仿真实验，验证导航算法的可行性。研究惯性导航和组合导航的实现，对比分析惯性导航和组合导航的性能，后者能更好的平滑避障到达目标位置，并且定位误差小。设计移动机器人控制系统。删主控制系统主要进行传感器信息采集和组合导航算法处理，设计各传感器接口电路。DSP驱动控制系统主要进行无刷直流电机的速度控制，设计驱动电路、速度检测电路、电流检测电路、位置检测电路及保护电路等。研究uC／OS。II

3、嵌入式操作系统在ARM上的移植，更好的实现任务之间调度。针对功耗较大的电路，设计供电系统。进行组合导航系统的直线导航实验、弧线导航实验和曲线导航实验，实验结果表明，本文移动机器人组合导航系统能够达到设计的预期目的，具有一定的研究价值。该论文有图45幅，表5个，参考文献50篇。关键词：组合导航；ARM；DSP；uC／0S—IIAbStraCtWith也erapiddeVelopmemofscienceandtechnology，themobilerobotisincreaSingr锄geof印plicationsthI．0u曲outi11dusny，a酣

4、culture，defenSe，space，oceandevelopment，medicalrehabilitationandotherfields．Thena啊gationtechnologyist：hecoretechnologyofmobilerobots，andisalsomekeytorealintenigentandcompletelyi11d印endem．nlispaplerchoSe吐lemobilerobotcompetitionenVil．onmentasstudyingsu场ect，a11dSJtIldied也ekeyteclHl

5、olo百esofnegratednavigationandt11erelatedtechno】ogiesofinte盯atedmⅣigation．Themainresearchworkswereasfollows：technOlogles0士lme罩atedmⅣlgatlon．1nemalnreSearcnwOrKSwereas工。儿Ows：TheoveraLllarcllitectureofmobilerobotwaSstudied．The船虬kmoVillgmechamsmwasselected．ThesensingsystemwasnotoIll

6、ygatlleringenV的meminfonnatio玛butalsocollectingattitudeiIlfomlation．BrnSmessDCmotorwaSusedaS“villgexecutionunitS，趾dmulti一100pcon仃olstrategyw2usgiVen．Contr01svstemconsiStedofARM—m如coll仃olsystem锄dDSP—driVencontrolsyst锄，tocollectinfomlation，operatenavigationandcomroldriVinge伍ciently

7、．Navigationalgorithma工ldmegratednavigationwere咖died．111ep柚plann血gme吐10dwasgiVenrelyingon也eSpecificeXperimen诅ls“e，aIldthepam订ac№gwaSgivenbasedon也emotioncontrollarW；a11dtllef-easibilityofnaVigationalgo枷衄waLsV嘶fiedthrou曲MATLABs曲ulation．hnplemell_咖onofmertialnavigationand曲te舒atI耐彻．v

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