全向行驶轮式机器人系统设计与开发

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1、摘要全向行驶轮式机器人系统设计与开发摘要现代机器人技术诞生于20世纪40年代，近年来随着计算机、微电子、人工智能、传感器、网络通信等技术的发展，逐渐成为一个多学科交叉的热点研究课题，应用领域也越来越广泛。其中，移动机器人更是因为其在服务、人工智能等领域的价值而备受重视。本文在综合分析了国内外移动机器人研究现状的基础上，设计了一种具有全向轮结构，采用PC+DSP模块化结构、可以任意扩展／裁剪的、具有一定开放性和通用性的机器人系统平台。本论文的主要工作包括以下方面：首先进行了机器人的总体结构设计，采用了一种具有两级CPU、分布式控制方式的体系结构，并

2、划分了机器人的硬件系统结构，主要包括：主机决策系统、运动控制系统、电机驱动系统、信息采集系统和无线通信系统。机械结构方面，讨论了机器人机电性能的技术要求，进行了机器人机械结构的分析与设计，主要包括：全向轮结构的设计、控制电机的选型、机械传动结构设计、电池的选择、车体的设计与材料的选用。硬件电路设计方面，主要工作包括两级核心控制器的选择(PC+DSP)、基于DSP(TMS320LF2407A)的运动控制系统的设计，电机驱动方式的选择与H桥驱动电路的设计、传感器处理电路的设计、电压转换电路的设计等。软件平台设计方面，对于下层DSP运动控制系统，介绍了

3、软件控制的总体思想与主程序流程，详细介绍了串口通信、电机速度换算、PI速度控制算法、PwM信号的生成和光电编码器信号的处理等几个程序的设计方法和流程；对于上层PC决策系统，给出了一些基本功能的软件实现，包括运动控制，图像采集和传感器功能检测。最后总结了本文的研究成果和不足之处，并对移动机器人的研究工作进行了展望。关键词：轮式机器人，全向轮，控制器，DsP，PwMAbstract硕上论文AbstraCtModemrobottecbn0109yw晒bomi11me1940s．IIlrecentyears，wi吐lmedeVelopmentof唧ute

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