【摘 要】
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移动机器人在扫雷排险、军事侦察、防核化污染等与危险环境中以及工业自动化生产的物料搬运上具有广泛的应用,而这些应用的实质大部分都属于路径跟踪制问题。因此研究移动机
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移动机器人在扫雷排险、军事侦察、防核化污染等与危险环境中以及工业自动化生产的物料搬运上具有广泛的应用,而这些应用的实质大部分都属于路径跟踪制问题。因此研究移动机器人路径跟踪控制具有很高的实用价值。本文针对移动机器人路径跟踪控制的相关问题进行了研究,主要工作内容如下:(1)采用两个32位微控制器设计了移动机器人的主从控制系统,主处理器采集和处理路径及环境信息,从控制器控制机器人运动,二者实时通信。在移动机器人前方分别装有路径检测传感器和障碍物检测传感器采集道路信息,并完成了移动机器人的硬件系统和软件设计与调试。(2)利用移动机器人实时获取的交通信息完成对道路中心线和前方障碍物的检测。首先将路径检测传感器采集到的数据进行二值化处理并提取道路黑线,计算得出移动机器人车体纵轴线与道路中心线的偏差控制移动机器人沿道路中心行驶。然后根据测距传感器测得障碍物与移动机器人的距离,检测到车距达到临界安全距离时,控制移动机器人减慢车速并避障。(3)根据移动机器人的运动学模型,针对其运动学特征对移动机器人的路径跟踪策略进行设计,分别设计了角速度的模糊控制器和速度的增量式PID控制器。同时对角速度和速度进行控制来实现移动机器人的路径跟踪,达到了机器人跟踪路径的目的。(4)在实验室搭建的缩微交通平台上进行移动机器人的避障及路径跟踪实验。移动机器人在行驶的过程中有较强的稳定性,车体无抖动现象,无任何碰撞发生,能够快速跟踪路径并准确避障,达到了预期效果。
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