基于DSP的輪式移動機器人運動控制系統(tǒng)的研究
時間:2009-06-22 14:51:43來源:ronggang
導語:?從移動機器人的運動學模型出發(fā),分析了其各種運動狀態(tài)的實現(xiàn)原理,并以DSP芯片作為運動控制系統(tǒng)的主控制器,研制了系統(tǒng)的硬件平臺
摘 要:從移動
機器人的運動學模型出發(fā),分析了其各種運動狀態(tài)的實現(xiàn)原理,并以DSP芯片作為
運動控制系統(tǒng)的主控制器,研制了系統(tǒng)的硬件平臺。為使機器人的運動滿足控制精度高、快速平穩(wěn)的要求,運用模糊PID算法作為系統(tǒng)的控制算法,并提出了算法的具體實現(xiàn)方法,最后介紹了系統(tǒng)的軟件設計架構。
關鍵詞:運動控制; 模糊PID; DSP
0 引言
移動機器人的研究始于上世紀60年代末期,隨著計算機技術、
傳感器技術以及信息處理技術的發(fā)展,移動機器人已被廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、保安巡邏等行業(yè)。面對非結構化的工作環(huán)境,移動機器人通過自身的傳感器對環(huán)境進行感知,獲取需要的環(huán)境信息,結合自身的運動情況,通過特定的控制算法,規(guī)劃出下一步的運動要求,并通過驅動運動機構來實現(xiàn);移動機器人正是通過不斷地進行環(huán)境感知、動態(tài)決策和運動控制,實現(xiàn)了機器人順利的避開各種障礙物、快速準確地從初始點運動到目標點。
環(huán)境感知和動態(tài)決策構成移動機器人控制系統(tǒng)的上層分系統(tǒng),為底層的運動控制提供控制決策;底層運動控制分系統(tǒng)是機器人順利完成任務的基礎,運動控制也成為影響機器人性能的重要因素之一。本文主要以移動機器人的運動控制系統(tǒng)為研究對象,為使控制實現(xiàn)高精度、無超調(diào)、快速平穩(wěn),以模糊PID控制算法作為該機器人的運動控制算法,同時為了滿足系統(tǒng)的實時性要求并使系統(tǒng)盡可能簡潔些,采用TMS320LF240A DSP芯片作為移動機器人運動控制系統(tǒng)的微控制器,介紹了系統(tǒng)的硬件平臺組成和軟件設計架構。
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