【摘 要】
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移动机器人在科技探险、军事侦察、扫雷排险、防核化污染等对人类来讲极度危险的领域,它所具有的优势越来越受到世界各国普遍关注和重视,日益成为各国的战略必备装备。自主移
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移动机器人在科技探险、军事侦察、扫雷排险、防核化污染等对人类来讲极度危险的领域,它所具有的优势越来越受到世界各国普遍关注和重视,日益成为各国的战略必备装备。自主移动机器人在非结构环境下具有较强的环境适应能力。目前研究主要是从车体机构本体的灵巧性和控制系统的性能两方面来提高其适应地面环境的能力。本文针对自主研发的轮式与六杆机构复合移动机器人的控制系统方面进行深入的研究。首先,基于轮式与六杆机构复合移动机器人的本体结构,针对斜坡、凸台、壕沟障碍对机器人所采用的步态进行了越障性能分析。然后,对机器人采用的三种步态进行了详细规划,对控制电机的执行顺序进行了详细的分析。并进行了运动轨迹规划。为控制系统提供越障性能指标与运动参数。其次,分析了机器人的硬件结构,基于PC104工控机搭建实时嵌入式移动机器人控制系统的硬件平台。完成了机器人控制系统硬件的规划模块、传感系统、执行系统的功能分析。针对控制功能需求开发了机器人电机控制板和各种传感器接口电路,综合应用了红外、超声波等多种传感器对环境定义。最后,分析了机器人的软件结构,提出一种基于RTlinux的实时嵌入式移动机器人控制系统的软件方案。分析了Linux和RTlinux的内核工作机制。对机器人实时控制系统应用的关键技术进行研究,在RTlinux内核开发了机器人控制系统软件。进行了步态规划、轨迹规划、伺服控制和传感信息采集。为进一步的控制系统调试作了良好的铺垫。
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