AWID-AWIS機(jī)器人平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、AWID/AWIS(四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)/四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向)機(jī)器人平臺(tái)是一種所有車(chē)輪均能獨(dú)立轉(zhuǎn)向、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的新型機(jī)器人平臺(tái)。與普通的四輪機(jī)器人平臺(tái)相比，它具有更多的運(yùn)動(dòng)模式（如原地轉(zhuǎn)向，橫移，斜行等）。這些特性使機(jī)器人平臺(tái)具有更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性與更靈活的通過(guò)性，應(yīng)用起來(lái)更加方便，所以它是移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)發(fā)展的一個(gè)重要方向。在實(shí)際中，AWID/AWIS可在純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)上方便地實(shí)現(xiàn)，代表了未來(lái)車(chē)輛技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
　　 本課題以AW

2、ID/AWIS高速高機(jī)動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)為研究對(duì)象，研究和實(shí)際構(gòu)建出AWID/AWIS機(jī)器人平臺(tái)，重點(diǎn)是對(duì)平臺(tái)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。
　　 本文首先在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)和四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向技術(shù)，以及這兩種技術(shù)在機(jī)器人化的車(chē)輛平臺(tái)或機(jī)器人平臺(tái)上的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　 研究與設(shè)計(jì)了AWID/AWIS機(jī)器人平臺(tái)的控制系統(tǒng)各個(gè)組成部分：按其功能將控制系統(tǒng)分為遠(yuǎn)程遙操作模塊、主控機(jī)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向模塊、制動(dòng)模塊

3、、傳感模塊等，介紹了各組成部分的作用；詳細(xì)介紹了下掛轉(zhuǎn)向模塊和制動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)向制動(dòng)控制器的軟硬件設(shè)計(jì)方法；介紹了包含測(cè)轉(zhuǎn)向角模塊、測(cè)速模塊等的傳感系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并通過(guò)仿真、實(shí)驗(yàn)等手段驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的效果。
　　 針對(duì)AWID/AWIS機(jī)器人平臺(tái)的控制網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合幾種現(xiàn)有的CAN高層協(xié)議(CANopen，DeviceNet等)，詳細(xì)介紹了平臺(tái)采用的雙路CAN網(wǎng)絡(luò)在CAN ID體系、報(bào)文的幀結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)方法。此外，還用單調(diào)速率分析法

4、分析了所設(shè)計(jì)的CAN網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。最后分析了CAN網(wǎng)絡(luò)的可靠性問(wèn)題。
　　 本文還對(duì)AWID/AWIS機(jī)器人平臺(tái)的6種運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行了分析，得到各運(yùn)動(dòng)模式下的各車(chē)輪轉(zhuǎn)向角數(shù)值，尤其對(duì)繞圓轉(zhuǎn)彎模式下的平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并得出該模式幾種情況下的轉(zhuǎn)向角數(shù)值求取公式及約束條件。
　　 通過(guò)專(zhuān)門(mén)的臺(tái)架試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行AWID/AWIS機(jī)器人平臺(tái)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)與四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試，對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理成曲線(xiàn)，相互比較分析得到有