本文關鍵詞：基于測程法與Euler算法的三輪全向移動機器人位姿矯正系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：移動機器人在坐標系中位姿矯正是目前移動機器人研究的熱點,是實現機器人在坐標系中精確定位和控制的關鍵技術,這其中包括了機器人位置和角度的矯正。鑒于目前國內移動機器人普遍存在定位精度差和控制技術不先進,滿足不了自動化工廠實現無人管理的要求。針對此問題,本文提出了一種新的,基于測程法與Euler算法的三輪全向移動機器人位姿矯正控制系統(tǒng)的設計方案。通過Euler算法對機器人運動軌跡進行矯正分析和控制平臺設計驗證,驗證了此三輪全向移動機器人能夠達到位姿矯正的效果。本文就移動機器人位姿矯正做了以下主要工作:1)介紹了目前移動機器人的研究背景和研究現狀,對國內外移動機器人位姿矯正的研究方法和現狀做出了總結歸納。2)本文機器人采用了三輪全向輪的控制機構,并對它的機構進行了運動學和動力學分析。機器人位姿估算采用了目前比較主流的測程法,來測量它的運動坐標。但是因為測程法在實際當中很容易產生累積誤差,所以需要加入其他算法減少累積誤差。通過采用直線插補算法和Euler算法對機器人的仿真分析,綜合對比,提出了一種測程法與Euler算法結合的機器人位姿矯正系統(tǒng)設計方案。為了使機器人速度控制穩(wěn)定。3)對機器人矯正控制平臺進行了設計,包括機器人控制系統(tǒng)的軟件與硬件設計。其中,硬件設計包括對機器人控制板電路設計,供電電源設計,以及電機選型與編碼器型號確定等等。軟件主要包括上下位機之間串口通信軟件,以及界面設計等。
【關鍵詞】：三輪移動機器人 運動學 動力學 測程法 Euler算法 軟件與硬件設計
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內外移動機器人研究現狀10-13
• 1.2.1 國外研究現狀10-12
• 1.2.2 國內研究現狀12-13
• 1.3 移動機器人位姿矯正技術研究現狀13-14
• 1.4 移動機器人位姿矯正技術研究14-20
• 1.4.1 GPS位姿矯正技術15-16
• 1.4.2 射頻識別位姿矯正技術16-17
• 1.4.3 激光位姿矯正技術17
• 1.4.4 超聲波位姿矯正技術17-18
• 1.4.5 慣性位姿矯正技術18-19
• 1.4.6 CCD攝像位姿矯正技術19-20
• 1.5 本文研究內容20-21
• 第二章 三輪全向移動機器人構成與運動模型21-28
• 2.1 三輪全向移動機器人輪型機構21-22
• 2.2 三輪全向移動機器人車體結構22-23
• 2.3 三輪全向移動機器人運動模型23-27
• 2.3.1 三輪全向移動機器人底盤運動學分析23-24
• 2.3.2 三輪全向移動機器人底盤動力學分析24-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 基于測程法與Euler算法的機器人位姿矯正方案設計28-40
• 3.1 移動機器人位姿概述28-29
• 3.1.1 三輪全向機器人位姿矯正控制28-29
• 3.2 基于測程法的三輪全向移動機器人位姿計算29-33
• 3.2.1 測程法應用分析29-31
• 3.2.2 測程法誤差分析31-33
• 3.3 基于插補算法的機器人控制分析33-35
• 3.4 基于Euler算法的機器人控制分析35-37
• 3.5 算法綜合對比分析37-38
• 3.6 基于測程法與Euler算法的機器人位姿矯正設計38-39
• 3.7 本章小結39-40
• 第四章 三輪全向移動機器人位姿矯正平臺設計40-62
• 4.1 三輪全向移動機器人位姿矯正平臺整體設計40
• 4.2 三輪全向移動機器人控制結構設計40-44
• 4.2.1 三輪全向移動機器人控制芯片介紹42-44
• 4.2.3 三輪全向移動機器人控制芯片開發(fā)環(huán)境介紹44
• 4.3 三輪移全向動機器人電源電路設計44-46
• 4.4 D/A轉換單元電路46-47
• 4.5 JTAG仿真接口和485連接電路47-48
• 4.6 避障單元48-49
• 4.7 電機驅動單元49-51
• 4.7.1 電機模塊49-50
• 4.7.2 電機驅動模塊50-51
• 4.8 編碼器選型51-53
• 4.9 三輪移動機器人控制板PCB圖和實物圖53-54
• 4.10 三輪移動機器人位姿矯正控制系統(tǒng)通信軟件設計54-59
• 4.10.1 下位機串口通信軟件設計54-55
• 4.10.2 上位機界面和串口通信設計55-59
• 4.11 實驗結果與分析59-61
• 4.12 本章小結61-62
• 第五章 總結與展望62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 攻讀學位期間的研究成果67-68

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