基于嵌入式技術(shù)的移動(dòng)機(jī)器人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、南極地區(qū)具有豐富的礦藏和其他未知資源，是進(jìn)行科學(xué)研究和探索發(fā)現(xiàn)理想的寶地，但由于南極特殊的氣象條件和地形地貌，限制了科考研究開(kāi)展的廣度和深度，同時(shí)也會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)科考人員造成人身威脅。擁有自主移動(dòng)能力的機(jī)器人可輔助或者部分取代科研人員進(jìn)行科學(xué)活動(dòng)，具有效率高、成本低、可連續(xù)工作等特點(diǎn)，正逐步受到相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。同時(shí)，隨著對(duì)南極大陸探測(cè)活動(dòng)的深入，要求機(jī)器人具備能源動(dòng)力自供給能力?？紤]到南極充足的風(fēng)能和太陽(yáng)能資源，搭建了風(fēng)帆雪橇漫游機(jī)器人的

2、控制系統(tǒng)，使該機(jī)器人能夠長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)漫游、自主探查特定區(qū)域，對(duì)我國(guó)南極科學(xué)考察具有實(shí)際意義。
　　首先從機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩方面概述了機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求。為了控制車載風(fēng)帆電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)，設(shè)計(jì)出一款以TMS320F2812為控制芯片的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器硬件架構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，同時(shí)具備完善的軟件系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流有刷電機(jī)的位置控制。
　　其次，建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度控制模型，整個(gè)模型的核心部分是上層系統(tǒng)控制算法。考慮

3、到環(huán)境變量因素的多變性，在控制算法中融合了模糊PID思想，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人直線航速控制功能。
　　然后結(jié)合控制系統(tǒng)需要具備的基本功能，完成了控制系統(tǒng)硬件選型和搭建。設(shè)計(jì)中采用QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合多任務(wù)和模塊化設(shè)計(jì)思想完成了軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　為了使機(jī)器人具備能源自供給能力，設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。文中從工作原理、控制器硬件和軟件設(shè)計(jì)、蓄電池選型、太陽(yáng)能電池選型和設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)介紹了太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。