三輪全向移動機器人的設計與實驗研究
發(fā)布時間：2021-07-31 23:53
20世紀50年代以來,計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)、信息技術(shù)以及自動化技術(shù)飛速發(fā)展,移動機器人也隨之經(jīng)歷了一個快速發(fā)展時期,同時,航天領(lǐng)域與深海探測領(lǐng)域的國際競爭也為移動機器人的發(fā)展提供了動力。本文設計了一種三輪全向移動機器人,使其能夠準確找到目標位置,并且通過多臺機器人編隊協(xié)同工作,完成特定任務。本文首先介紹了移動機器人的研究背景及意義,論述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,總結(jié)發(fā)展方向,并對多機器人編隊進行了說明。其次,對三輪全向移動機器人平臺進行了搭建。機器人采用模塊化設計,包括電源模塊、導航模塊、測距模塊、驅(qū)動模塊以及中央控制模塊。本文重點分析了傳感器系統(tǒng)及驅(qū)動系統(tǒng),該機器人采用超聲波測距,導航時通過陀螺儀模塊返回數(shù)據(jù)確定機器人的偏轉(zhuǎn)角,正交的兩編碼器確定行進路線,三臺步進電機分別對機器人的三個全向輪進行驅(qū)動,驅(qū)動過程中使用PID反饋控制。為了完成協(xié)同工作的目的,本文還對多機器人編隊進行了分析研究,在控制多臺機器人時,建立控制模型,隊伍前進時以其中一臺機器人為參考點,使用集中式控制及跟隨領(lǐng)航者控制算法。最后,對三輪全向移動機器人平臺進行實驗。機器人在前進實驗時沿直線行進;在尋跡實驗時可以正確找到目...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
移動機器人Shakey
圖 1-2 移動機器人 CART能機器人開始在多個領(lǐng)域發(fā)展迅速，探測計劃，1997 年 7 月，人類第一如圖 1-3 所示。該車長 630 毫米，寬器全方位地探測了土壤和巖石的表面。
圖 1-2 移動機器人 CART上世紀 90 年代，智能機器人開始在多個領(lǐng)域發(fā)展迅速，取得了突破性進展。代表性的是美國火星探測計劃，1997 年 7 月，人類第一輛火星車攜帶一臺分光計在火星著陸，如圖 1-3 所示。該車長 630 毫米，寬 480 毫米，車輪半徑米�；鹦擒嚿系膬x器全方位地探測了土壤和巖石的表面信息，分析土壤中存元素、巖石的成分等。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查分析[J]. 李芳芳,孫乾. 機械傳動. 2019(06)
[2]一種多機器人協(xié)作探索未知環(huán)境與地圖構(gòu)建的系統(tǒng)設計[J]. 梁璨,房芳,馬旭東. 工業(yè)控制計算機. 2019(05)
[3]復雜競賽任務中的自動分揀搬運機器人系統(tǒng)設計[J]. 金琦淳,任俊,袁明新,王琪,張金錚. 輕工機械. 2019(02)
[4]智能小車無線尋跡控制系統(tǒng)設計[J]. 朱然,侯凱祥,曹順霞. 電子設計工程. 2019(06)
[5]我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、問題及解決路徑[J]. 王翔. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2018(17)
[6]基于陀螺儀控制的無線智能小車設計[J]. 曹丙花,劉夢溪,陳月榮,趙亞威,李冰清. 電氣電子教學學報. 2018(03)
[7]基于STM32的低碳避障實驗小車電控設計[J]. 董靖川,張朝,溫洋,竇一喜,趙鵬飛,王星. 實驗技術(shù)與管理. 2017(12)
[8]Navigation of Non-holonomic Mobile Robot Using Neuro-fuzzy Logic with Integrated Safe Boundary Algorithm[J]. A.Mallikarjuna Rao,K.Ramji,B.S.K.Sundara Siva Rao,V.Vasu,C.Puneeth. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[9]時效優(yōu)先的輪式機器人編隊避障策略[J]. 吳慧超,羅元,周前能,尹云鵬. 信息與控制. 2017(02)
[10]基于Kalman濾波算法的姿態(tài)傳感器信號融合技術(shù)研究[J]. 陳航科,張東升,盛曉超,王凱. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(12)
博士論文
[1]多機器人協(xié)作定位及系統(tǒng)架構(gòu)研究[D]. 蔡云飛.南京理工大學 2011
碩士論文
[1]基于超聲波的自動泊車控制策略研究[D]. 張持.江蘇科技大學 2018
[2]多機器人協(xié)作系統(tǒng)運動規(guī)劃及位置力協(xié)調(diào)控制研究[D]. 潘建龍.東南大學 2018
[3]基于Windows Mobile嵌入式系統(tǒng)的圖像處理研究及其應用[D]. 張曉峰.西南交通大學 2010
本文編號：3314425
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
移動機器人Shakey
圖 1-2 移動機器人 CART能機器人開始在多個領(lǐng)域發(fā)展迅速，探測計劃，1997 年 7 月，人類第一如圖 1-3 所示。該車長 630 毫米，寬器全方位地探測了土壤和巖石的表面。
圖 1-2 移動機器人 CART上世紀 90 年代，智能機器人開始在多個領(lǐng)域發(fā)展迅速，取得了突破性進展。代表性的是美國火星探測計劃，1997 年 7 月，人類第一輛火星車攜帶一臺分光計在火星著陸，如圖 1-3 所示。該車長 630 毫米，寬 480 毫米，車輪半徑米�；鹦擒嚿系膬x器全方位地探測了土壤和巖石的表面信息，分析土壤中存元素、巖石的成分等。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查分析[J]. 李芳芳,孫乾. 機械傳動. 2019(06)
[2]一種多機器人協(xié)作探索未知環(huán)境與地圖構(gòu)建的系統(tǒng)設計[J]. 梁璨,房芳,馬旭東. 工業(yè)控制計算機. 2019(05)
[3]復雜競賽任務中的自動分揀搬運機器人系統(tǒng)設計[J]. 金琦淳,任俊,袁明新,王琪,張金錚. 輕工機械. 2019(02)
[4]智能小車無線尋跡控制系統(tǒng)設計[J]. 朱然,侯凱祥,曹順霞. 電子設計工程. 2019(06)
[5]我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、問題及解決路徑[J]. 王翔. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化. 2018(17)
[6]基于陀螺儀控制的無線智能小車設計[J]. 曹丙花,劉夢溪,陳月榮,趙亞威,李冰清. 電氣電子教學學報. 2018(03)
[7]基于STM32的低碳避障實驗小車電控設計[J]. 董靖川,張朝,溫洋,竇一喜,趙鵬飛,王星. 實驗技術(shù)與管理. 2017(12)
[8]Navigation of Non-holonomic Mobile Robot Using Neuro-fuzzy Logic with Integrated Safe Boundary Algorithm[J]. A.Mallikarjuna Rao,K.Ramji,B.S.K.Sundara Siva Rao,V.Vasu,C.Puneeth. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[9]時效優(yōu)先的輪式機器人編隊避障策略[J]. 吳慧超,羅元,周前能,尹云鵬. 信息與控制. 2017(02)
[10]基于Kalman濾波算法的姿態(tài)傳感器信號融合技術(shù)研究[J]. 陳航科,張東升,盛曉超,王凱. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(12)
博士論文
[1]多機器人協(xié)作定位及系統(tǒng)架構(gòu)研究[D]. 蔡云飛.南京理工大學 2011
碩士論文
[1]基于超聲波的自動泊車控制策略研究[D]. 張持.江蘇科技大學 2018
[2]多機器人協(xié)作系統(tǒng)運動規(guī)劃及位置力協(xié)調(diào)控制研究[D]. 潘建龍.東南大學 2018
[3]基于Windows Mobile嵌入式系統(tǒng)的圖像處理研究及其應用[D]. 張曉峰.西南交通大學 2010
本文編號：3314425
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