【毕业设计】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

2、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

3、.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

4、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ABSTRACTThisarticledesigne

5、dthesystemwhichhasevadedbasedontheDSPmarchingrobotbonds.Firsthascarriedonmorecomprehensiveandadetailedintroductiontothecaterpillarbandrobot'sdomesticandforeignresearchandtheusepresentsituation,thusseeksthistopictheresearchdirection.Simultaneouslyintroducedrobot'seachkindevadesbondsthecontrolalgori

6、thm.Next,introducedthecaterpillarbandrobotevadesbondssystem'sgrossstructureprojectdesign.Inordertorealizeoverallsystem'swalkandevadebondsthefunctionrequest,actuatedelectricalmachinery'stypetothesystemscontrolchipandthewheelandsoontocarryonthechoice.HaddeterminedtakeTMS320F2812DSPasthecorecontrolle

7、r,thedirectcurrentmachineforthemainmotionrobothardcore.Atthesametime,hasdesignedrobot'smainhardwarestructure.Thisarticlehasanalyzedthehardwarearchitecturewhichaccordingtothecontrolrequestthesystemneeds.Hasbuilton