本文選題：移動(dòng)機(jī)器人 + PID控制��； 參考：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著科技高速發(fā)展,智能機(jī)器人已經(jīng)被應(yīng)用到人們生活中的各個(gè)方面,幾乎滲透工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療等各大領(lǐng)域。智能機(jī)器人具有一定的自我判斷和決策能力,一些重復(fù)性的工作逐漸被智能機(jī)器人取代。如工業(yè)機(jī)器人,機(jī)械臂等便可以代替工廠中流水線很多環(huán)節(jié)的人力工作。而移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人中一個(gè)重要研究方向,它最主要的特點(diǎn)就是能夠自主移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方式多種多樣,有類似坦克的履帶式,有類似人腿的腿式,也有類似車輪的輪式移動(dòng)機(jī)器人。本文研究的是一種單球輪式移動(dòng)機(jī)器人,與具有兩個(gè)輪子的倒立擺(例如Segway Human Transporter)不同,球的倒立擺可以在任何方向上橫向移動(dòng)而不改變其姿態(tài),從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng),這種機(jī)器人可以用于代替兩輪機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)自我平衡運(yùn)動(dòng),這種機(jī)器人還可以通過(guò)在開(kāi)發(fā)原型之后改變控制增益來(lái)應(yīng)用于運(yùn)輸。本文提出的球上平衡移動(dòng)機(jī)器人由主體,萬(wàn)向輪,三組步進(jìn)電機(jī)以及球輪組成。萬(wàn)向輪和電機(jī)之間沒(méi)有傳送帶或者齒輪,而是直接連接,這樣可以減少中間環(huán)節(jié)的摩擦和力矩?fù)p失。機(jī)器人裝配了MPU6050模塊用來(lái)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量,它由16位微控制器控制,并運(yùn)行在鎳氫電池上。論文在慣性導(dǎo)航理論以及四元數(shù)融合等理論的基礎(chǔ)上,建立完整的球車系統(tǒng)模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)球上小車的平衡控制。未來(lái),我們的目標(biāo)是能對(duì)球上平衡移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行遙控控制,提高機(jī)器人的穩(wěn)定性和負(fù)載能力,給機(jī)器人附加多種服務(wù)功能,并使多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同運(yùn)動(dòng)。在本文中,通過(guò)控制移動(dòng)機(jī)器人平衡運(yùn)動(dòng),掌握了移動(dòng)機(jī)器人平衡控制相關(guān)方面的技術(shù)和理論,具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, intelligent robots have been applied to all aspects of people's lives, almost permeating industrial, agricultural, military, medical and other fields. Intelligent robot has certain ability of self-judgment and decision-making, and some repetitive work is gradually replaced by intelligent robot. Such as industrial robots, robotic arm and so on can replace many parts of the factory assembly line human work. Mobile robot is an important research direction in robot, its main characteristic is that it can move independently. Mobile robots move in a variety of ways, such as tracked tanks, legs similar to human legs, and wheeled robots similar to wheels. In this paper, a single ball wheeled mobile robot is studied. Unlike the inverted pendulum with two wheels (such as Segway Human Transporter), the inverted pendulum of the ball can move horizontally in any direction without changing its posture, thus achieving stable motion. The robot can be used instead of a two-wheeled robot to achieve self-balancing motion. The robot can also be used in transportation by changing the control gain after the prototype is developed. The proposed mobile robot consists of main body, universal wheel, three groups of stepping motor and ball wheel. There is no belt or gear between the universal wheel and the motor, but it is connected directly, which can reduce the friction and torque loss of the intermediate link. The robot is equipped with MPU6050 module for attitude measurement. It is controlled by 16 bit microcontroller and runs on Ni-MH battery. On the basis of inertial navigation theory and quaternion fusion theory, this paper establishes a complete system model of the ball cart, and realizes the balance control of the small car on the ball. In the future, our goal is to remotely control the balanced mobile robot on the ball, improve the stability and load capacity of the robot, add a variety of service functions to the robot, and make multiple robots coordinate to move. In this paper, by controlling the balance movement of the mobile robot, we have mastered the technology and theory of the balance control of the mobile robot, which has certain theoretical and practical significance.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2094265