復雜環(huán)境救援行走機構設計及控制系統(tǒng)故障診斷平臺的研究.pdf

1、隨著科學的不斷進步，機器人行業(yè)發(fā)展迅速，特別是移動機器人已廣泛用于科學考察、地質勘探、災難營救等多個領域。為了解決復雜環(huán)境下的偵測、救援等問題，在閱讀大量參考文獻和深入總結前人研究工作的基礎上，設計了一救援四足行走機構，建立了其三維模型，并進行了初步的運動和動力學仿真分析，驗證了行走機構的有效性。 在設計四足行走機構的基礎上，針對機構的控制系統(tǒng)研究了其故障診斷平臺，此故障診斷平臺可對行走機構的控制系統(tǒng)故障進行檢測，能很快判斷故障

2、的來源，是解決控制系統(tǒng)故障中必不可少的一步。診斷平臺的主要部分是任意信號激勵源和高頻標準信號激勵源的產(chǎn)生。任意波形采用基于數(shù)字合成的方法，即先將所需產(chǎn)生的信號波形的一個周期的若干個樣點的幅值數(shù)據(jù)信息存儲在波形存儲器中，再通過硬件電路依次從波形存儲器中讀取出來，經(jīng)D/A轉換及濾波后得到所需信號波形輸出。據(jù)此，設計了以AVR單片機ATmega8和D/A轉換器TLC7528為核心的任意波形發(fā)生器。本文對軟硬件設計進行相應研究，完成了電源模塊、

3、單片機系統(tǒng)、高速D/A轉換及濾波等硬件電路設計，制作了實驗樣機并進行了系統(tǒng)測試。高頻標準波形的產(chǎn)生采用直接數(shù)字合成(DDS)技術，設計了以DDS芯片AD9850為核心的信號源，給出了信號源的設計方案、軟硬件的具體實現(xiàn)。硬件設計時，進行了抗干擾設計，主要包括濾波技術、接地處理、電源的處理等。 上位機軟件采用C＃語言編寫了上位機軟件部分，開發(fā)了任意波形發(fā)生器的波形編輯軟件。通過該軟件用戶可以設置各種波形參數(shù)，進而控制硬件模塊產(chǎn)生相應