【摘 要】
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如今,随着科技的迅猛发展,战场的作战方式也由原来的士兵正面冲突转变为现在的无人化作战,因此军用机器人已然成为当今世界的研究热点之一。在此背景下,本文结合了计算机视觉、传感器融合技术、智能控制算法,在较为理想的实验室环境中,设计出了全方位移动射击机器人的整套控制系统,并在matlab仿真平台和实际实验中,验证了该系统的可行性,针对该系统的设计与实现,本文的主要研究内容分为以下四部分:（1）控制系统的
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如今,随着科技的迅猛发展,战场的作战方式也由原来的士兵正面冲突转变为现在的无人化作战,因此军用机器人已然成为当今世界的研究热点之一。在此背景下,本文结合了计算机视觉、传感器融合技术、智能控制算法,在较为理想的实验室环境中,设计出了全方位移动射击机器人的整套控制系统,并在matlab仿真平台和实际实验中,验证了该系统的可行性,针对该系统的设计与实现,本文的主要研究内容分为以下四部分:（1）控制系统的软硬件设计与实现。根据机器人控制系统的要求,设计了整个控制系统的软硬件,其中包括:对控制系统的硬件设备选型（包括传感器设备选型、相机设备选型）、硬件设计（包括主控设计等）,并设计控制系统的软件架构,编写实际嵌入式、算法代码,从而搭建起全方位移动射击机器人控制系统的基本框架;（2）设计并实现了一套基于位置的两轴云台伺服控制系统。建立了两轴云台的数学模型,并在仿真平台上,设计了阶跃信号、正弦信号、方波信号三种输入信号,根据三种输入信号的仿真结果,以及实际的实验结果,验证了该控制系统的可行性;（3）设计并实现了基于遗传算法的云台控制系统参数整定。在建立的云台数学模型上使用遗传算法,对云台控制器的参数进行寻优,找到最优参数,最后通过仿真与实验验证优于第二部分所设计的云台控制系统;（4）设计并实现了基于状态估计方法的预测打击系统。在满足云台伺服的响应快速性、准确性基础上,结合视觉识别原理与状态估计方法设计预测系统,对该系统进行matlab仿真验证以及几种典型轨迹的实际验证,实验结果表明所设计的机器人控制系统能够满足预测打击的要求,具有一定的实用价值。
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