六轮腿移动机器人运动分析及控制系统的研究

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1、南京理工大学硕士学位论文六轮腿移动机器人运动分析及控制系统的研究摘要本文研究的是一种新型摇臂一转向架式六轮腿智能移动机器人，它具有较强的地形环境适应能力和跨越障碍的能力。文中首先对机器人机构进行了准静态分析，建立了准静态数学模型，然后根据六轮腿移动机器人的运动特性以及环境特性对机舔入的影嫡，研究了机器入运动的协调性及地形适瘦1i生，尤其对机器人越障越坡行为作了深入研究，建立了各种越障行为的数学模型，为运动控制器的设计打下理论基础。为实现对这一复杂系统的控制，文中重点展开了六轮腿移动机器人控制技术

2、的研究。首先详细论述了环境感知系统的建模，采用改进的D—s证据组合规则对传感器信息进行融合处理。然后为了实现自主运行的智能化，建立了基于模糊控制的路径规划，并协同机器人的定位系统，设计出一种同步补偿协调运动控制算法，以适应六轮腿移动机器人在非结构化环境下的运行。为满足控制的要求，本文采用以两片SPCE061A单片机和一片89C51单片机为核一tl,的控制系统，重点研究设计了八路超声传感器感知模块和十四台电机驱动模块，对多台电机的同步协调控制的研究作了有效的探索，完成了三片单片机之间的串行通信协议

3、设计，以满足控制系统对通信实时性的要求。本课题研究为六轮腿移动机器人的系统设计和研发，提供了理论依据和技术支持。关键词：轮腿式移动机器人越障同步补偿算法多机串行通信南京理工大学硕士学位论文六轮腿式移动机器人控制系统的设计AbstractThisprojectdoesresearchonanewrober—bogiemodeofsix--leg-·wheeledintelligentmobilerobot，thisrobotadaptsterrainverywellandhasanabilityo

4、fbarrier-crossing．Firstthispaperbuildsandanalysesitsquasi—smticmathmode．Thenaccordingtotheinfluencesthemotioncharacterandtheenvironmentfactorexpertontherobot，thispaperdoesresearchonitscoordinatemovingcapacityandadaptivecapacityonvariousterrains，espec

5、iallygoesdeepresearchintoitsbarrier-crossingandbare—crossingactionsandbuildsvariousbarrier-crossingmodels，allofthesedoanacademicpreparationforthedesignofitsmotioncontroller．Thekeystoneofthispaperistheresearchonitscontroltechniques．First，thispaperdisc

6、ussesthemodelingofperceptivesystemindetail，useSanimprovingDempster-ShaferevidencetheorytOmakeamulti-sensorfusionoftotallyeightultrasonicsensors．Second，pathplanningbasingonfussycontrolisresearched，whichistheembodimentofintelligentizedautonomousmotion．

7、Forthedemandthattherobotcouldmoveonunstructuredenvironment，thispaperdoesresearchonthepositioningsystemoftherobotandfurthermoredesignsacoordinatemotioncontrolalgorithmofsynchronouscompensation．Tosatisfythemotioncontrol，thispaperdesignsacontrolsystemby

8、usingtwoSPCE061Asingle-chipmicrocomputeranda89C51single—chipmicrocomputerasthecore，doespivotalresearchontheperceptivemodelofeightultrasonicsensors、thedrivingmodeloffourteenDCmotorsandthesynchronouscoordinatecontrolproblemofmulti—motor．Furthermore，thi