發(fā)布時間：2020-05-06 08:12

【摘要】：隨著近年來信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,在工業(yè)制造中取得較大成功的機器人正朝著智能化、小型化、可移動的方向發(fā)展,逐漸進(jìn)入教育、家庭、服務(wù)、醫(yī)療等各種領(lǐng)域。移動機器人是機器人學(xué)的一個重要分支,傳統(tǒng)的移動機器人受結(jié)構(gòu)限制,運動不夠靈活,智能化程度較低,越來越難以滿足人們對移動機器人的要求。針對傳統(tǒng)移動機器人運動控制性能差,人機交互能力弱的缺點,設(shè)計了一種基于STM32微控制器的全向移動機器人。主要工作如下。首先,分析了麥克納姆輪的結(jié)構(gòu)以及運動學(xué)特性,并對其進(jìn)行運動學(xué)建模,得到運動學(xué)方程。由運動學(xué)方程設(shè)計了一種具有三自由度運動能力的全向移動機器人底盤。其次,從全向移動機器人的運動控制、人機交互功能出發(fā),研究其功能實現(xiàn)方案,使用模塊化設(shè)計方法,研究并實現(xiàn)了全向移動機器人的硬件電路,并基于Cadence Allegro SPB平臺,設(shè)計了主控制器PCB。全向移動機器人的硬件部分以基于STM32嵌入式微處理器的主控制器為中心,配合WiFi通信模塊、超聲波避障模塊等外圍電路組成。第三,完成全向移動機器人的軟件設(shè)計工作,主要研究了主控制器的軟件流程與控制算法,編寫了基于RealView MDK的主控制器的嵌入式控制軟件,以及完成安卓上位機APP、WiFi通信模塊固件設(shè)計。最后,對本文設(shè)計實現(xiàn)的全向移動機器人進(jìn)行整體和模塊測試。全向移動機器人的硬件電路測試與軟件測試結(jié)果表明,本文設(shè)計的全向移動機器人實現(xiàn)了良好的運動控制與人機交互功能,且具有較強可靠性。
【圖文】：

１緒論逡逑題研究背景與研究意義逡逑、通信、電子、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，機器人技得了成功應(yīng)用。在工業(yè)制造領(lǐng)域，機器人被固定在裝種重復(fù)任務(wù)，將人們從枯燥的重復(fù)勞動中解放，極大中的ＳＭＴ流水線為例，，貼片機器人可以在程序的控制，甚至可以貼裝尺寸極小的元件。以往需要人工焊接的成，與人工焊接相比，機器人操作不易虛焊、準(zhǔn)確性高速板的制造，其生產(chǎn)能力是手工用電烙鐵焊接所不能比消費電子產(chǎn)品快速發(fā)展的基礎(chǔ)。逡逑ｍｍｍｍｕ．邐｜邐＊＊逡逑

邐｜邐＊＊逡逑圖１．１智能ＳＭＴ生產(chǎn)線上的工業(yè)機器人Ｃｏｂｏｔ逡逑然而，工業(yè)制造中的裝配機器人工作位置固定，不能自由移動，其操作半徑極逡逑為受限。為了提高機器人的機動性能，移動機器人應(yīng)運而生。移動機器人作為機器逡逑人的一個主要分支，在工業(yè)、國防、醫(yī)療、救援、教育、太空探測等眾多領(lǐng)域得到逡逑了廣泛應(yīng)用。機器人研究的場景正由室內(nèi)走向室外，由單一、人工的環(huán)境走向復(fù)雜、逡逑非人工的環(huán)境。輪式機器人是出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣泛的移動機器人，該類型機器人逡逑具有機械結(jié)構(gòu)簡單、運動控制能力較強等特點，可以得到較為精確、高速的運動效逡逑果。受運動機構(gòu)的限制，傳統(tǒng)的輪式移動機器人往往只能完成前后運動以及原地改逡逑變位姿的轉(zhuǎn)向運動。面對越來越復(fù)雜的工作環(huán)境
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 周美鋒;吳洪濤;;基于Mecanum輪的全方位移動機構(gòu)研究[J];機械設(shè)計與制造工程;2013年10期

2 張學(xué)武;何玉鈞;;基于WiFi的遠(yuǎn)程視頻傳輸智能機器人設(shè)計[J];電子科技;2013年02期

3 劉洲;吳洪濤;;Mecanum四輪全方位移動機構(gòu)運動分析與仿真[J];中國制造業(yè)信息化;2011年05期

4 賈茜;王興松;周婧;;基于多種控制方式的全方位移動機器人研制[J];電子機械工程;2010年04期

本文編號：2650958