伴隨著機器人行業(yè)的快速發(fā)展,移動機器人的作業(yè)場景變的愈加復(fù)雜,要完成的任務(wù)目標(biāo)更加多樣。面對多變的外界要求,保證控制系統(tǒng)可靠的工作,及時的響應(yīng)外部變化和縮短機器人的開發(fā)周期成為機器人開發(fā)設(shè)計中需要面對的重要問題。鑒于以上的機器人設(shè)計時所遇到的開發(fā)周期長、易有潛在邏輯錯誤等問題,本文提出了一種基于Petri網(wǎng)的移動機器人控制系統(tǒng)設(shè)計方法:首先,根據(jù)移動機器人具有的功能和軟硬件資源,細(xì)化控制系統(tǒng)的任務(wù)單元,將他們定義為Petri網(wǎng)子類,稱為任務(wù)積木(Task build block,TBB),每個TBB擁有統(tǒng)一的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并映射到執(zhí)行其任務(wù)單元的子程序;其次,根據(jù)TBB的2個輸入和3個輸出接口,我們定義了TBB之間的6中執(zhí)行邏輯關(guān)系,據(jù)此給出了TBB之間的全局變遷的設(shè)計方法;然后,根據(jù)機器人任務(wù)要求,選擇相應(yīng)的TBB,設(shè)計全局變遷,將TBB們連接起來,獲得可執(zhí)行Petri網(wǎng)(Execute Petri net,EPN);再次,我們設(shè)計了EPN的解析執(zhí)行算法,它負(fù)責(zé)實時解析更新EPN的狀態(tài),并根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài),選擇調(diào)用對應(yīng)TBB的子程序,從而保證機器人按照EPN描述的邏輯穩(wěn)定執(zhí)行;最后,我們開...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 移動機器人控制系統(tǒng)概述
        1.2.2 移動機器人的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 移動機器人的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 Petri網(wǎng)及相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 雙目視覺測距原理
    2.3 目標(biāo)識別原理
    2.4 Petri網(wǎng)理論
        2.4.1 Petri網(wǎng)的基本概念
        2.4.2 Petri網(wǎng)的基本性質(zhì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 移動機器人系統(tǒng)及上位機設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 移動機器人車體設(shè)計
        3.2.1 移動機器人車體建模
        3.2.2 移動機器人動力系統(tǒng)分析
    3.3 移動機器人硬件系統(tǒng)
    3.4 上位機的設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Petri網(wǎng)的控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 任務(wù)積木(TBB,Taskbuildingblock)
    4.3 可執(zhí)行Petri網(wǎng)(EPN,ExecutePetrinet)
    4.4 機器人控制系統(tǒng)框架
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗測試結(jié)果和分析
    5.1 引言
    5.2 簡單示例的仿真測試
        5.2.1 循跡任務(wù)TBB庫的建立
        5.2.3 Petri網(wǎng)模型的模型分析
    5.3 移動機器人系統(tǒng)實驗
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3759698