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1、系统工程与电子技术第25卷第2期SystemsEngineeringandElectronicsVol125,No122003 文章编号:10012506X(2003)0220210203全方位轮式移动机器人控制器设计与实现112杨福广,周风余,侯宏光(1.山东科技大学机器人研究中心,山东济南250031;2.海军潜艇学院,山东青岛266071)摘 要:全面介绍了一种全方位移动机器人的控制系统体系结构及软件的控制策略,包括采用的超声和激光传感器系统、网络化无线通讯系统、基于上下位机的计算机控制系统等方面。重点介绍了基于
2、LM628的系统的伺服控制方法,并给出了机器人运动实验的结果,证明了系统的可行性。该系统适合在非结构化动态环境中进行分布式多Agnet(智能体)、多机器人的协作与协调、移动机器人路径规划与避碰等研究。关键词:移动机器人;控制器;传感器中图分类号:TP24文献标识码:ADesignandRealizationoftheControllerfortheMobileRobotWithFullMobility112YANGFu2guang,ZHOUFeng2yu,HOUHong2guang(1.ShandongUniversi
3、tyofScience&Technology,Jinan250031,China;2.NavySubmarineAcademy,Qingdao266071,China)Abstract:Thesystemconfigurationofhardwareandcontrolstrategyforrobotwithfullmobilityisintroduced.Thesensorsystemincludingultrasonicandlaser,wirelesscommunicationsystemusingnetwork
4、andthecontrolsystembasedonmaster2slavecomputerarepresented.TheservocontrolmethodthatbasedonLM628isintroducedandtheresultwhichprovesthefeasibilityisgiven.Thissystemisadaptedtostudydistributedmuti2agent,thecooperationandharmonyofmuti2robot,pathplanandobstacleavoid
5、anceofmobilerobotinnoneconfigurationdynamiccircumstance.Keywords:Mobilerobot;Controller;Sensor模块、路径规化和逆运动学计算模块、执行模块。1 引 言(1)监控模块近年来随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发该模块的功能通过监控计算机来实现,在Win98下用VisualC++6.0开发,主要功能包括:展,对智能机器人的研究越来越多。轮式移动机器人①任务描述 利用操作者规定的语言,描述对机器人(WMR)可以作为各种智能控制方法
6、(包括动态避障、群体协的控制任务。作策略)的良好载体,同时又可以方便地构成网络化的分布②监控指令输入 在机器人完成任务的过程当中,操式系统,开展多智能体的调度、规划等研究,所以对它的研究作者根据任务的执行情况以及环境的状况,对系统进行适当越来越受到重视。的干预,以充分发挥人的智能,构成人-机合作系统。如遇本文全面介绍了一种全方位移动机器人的控制系统体到不可避开的障碍、或者多个机器人运动过程中发生死锁等系结构,包括传感器、通讯、伺服控制系统等,并给出了实验意外情况,都需要操作者适时的干预。结果,证明了系统的可行性。③文本
7、和图形的显示界面 以文本或者图形的方式实2移动机器人的计算机控制系统的硬件时地显示机器人系统的工作信息,包括当前正在执行的任务,机器人的位置、速度、障碍物等环境信息。结构及工作原理监控计算机是通过无线网络与每一个移动机器人取得 由于机器人不断移动的需要,系统采用充电电池供电。联系的。机器人硬件平台由两台工业PC机、一块由LM628构成的伺(2)感知模块服板、三个PWM放大器和直流伺服电机组成。其结构框图传感器作为机器人的感知部分,是机器人具有自主能力如图1所示。系统可以分成以下四个模块:监控模块、感知的重要前提条件。
8、在WMR系统中,共有三种传感器:超声、收稿日期:2001-12-04修订日期:2002-04-15作者简介:杨福广(1974-),男,硕士研究生,工程师,主要研究方向为机器人控制。©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第2期全方位轮式移动机器人
