三轮全向移动机器人的设计与实验研究
发布时间：2021-07-31 23:53
20世纪50年代以来,计算机技术、机械电子技术、信息技术以及自动化技术飞速发展,移动机器人也随之经历了一个快速发展时期,同时,航天领域与深海探测领域的国际竞争也为移动机器人的发展提供了动力。本文设计了一种三轮全向移动机器人,使其能够准确找到目标位置,并且通过多台机器人编队协同工作,完成特定任务。本文首先介绍了移动机器人的研究背景及意义,论述了国内外研究现状,总结发展方向,并对多机器人编队进行了说明。其次,对三轮全向移动机器人平台进行了搭建。机器人采用模块化设计,包括电源模块、导航模块、测距模块、驱动模块以及中央控制模块。本文重点分析了传感器系统及驱动系统,该机器人采用超声波测距,导航时通过陀螺仪模块返回数据确定机器人的偏转角,正交的两编码器确定行进路线,三台步进电机分别对机器人的三个全向轮进行驱动,驱动过程中使用PID反馈控制。为了完成协同工作的目的,本文还对多机器人编队进行了分析研究,在控制多台机器人时,建立控制模型,队伍前进时以其中一台机器人为参考点,使用集中式控制及跟随领航者控制算法。最后,对三轮全向移动机器人平台进行实验。机器人在前进实验时沿直线行进;在寻迹实验时可以正确找到目...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移动机器人Shakey
图 1-2 移动机器人 CART能机器人开始在多个领域发展迅速，探测计划，1997 年 7 月，人类第一如图 1-3 所示。该车长 630 毫米，宽器全方位地探测了土壤和岩石的表面。
图 1-2 移动机器人 CART上世纪 90 年代，智能机器人开始在多个领域发展迅速，取得了突破性进展。代表性的是美国火星探测计划，1997 年 7 月，人类第一辆火星车携带一台分光计在火星着陆，如图 1-3 所示。该车长 630 毫米，宽 480 毫米，车轮半径米。火星车上的仪器全方位地探测了土壤和岩石的表面信息，分析土壤中存元素、岩石的成分等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业机器人发展现状的调查分析[J]. 李芳芳,孙乾. 机械传动. 2019(06)
[2]一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的系统设计[J]. 梁璨,房芳,马旭东. 工业控制计算机. 2019(05)
[3]复杂竞赛任务中的自动分拣搬运机器人系统设计[J]. 金琦淳,任俊,袁明新,王琪,张金铮. 轻工机械. 2019(02)
[4]智能小车无线寻迹控制系统设计[J]. 朱然,侯凯祥,曹顺霞. 电子设计工程. 2019(06)
[5]我国机器人产业发展现状、问题及解决路径[J]. 王翔. 现代工业经济和信息化. 2018(17)
[6]基于陀螺仪控制的无线智能小车设计[J]. 曹丙花,刘梦溪,陈月荣,赵亚威,李冰清. 电气电子教学学报. 2018(03)
[7]基于STM32的低碳避障实验小车电控设计[J]. 董靖川,张朝,温洋,窦一喜,赵鹏飞,王星. 实验技术与管理. 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]时效优先的轮式机器人编队避障策略[J]. 吴慧超,罗元,周前能,尹云鹏. 信息与控制. 2017(02)
[10]基于Kalman滤波算法的姿态传感器信号融合技术研究[J]. 陈航科,张东升,盛晓超,王凯. 传感器与微系统. 2013(12)
博士论文
[1]多机器人协作定位及系统架构研究[D]. 蔡云飞.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于超声波的自动泊车控制策略研究[D]. 张持.江苏科技大学 2018
[2]多机器人协作系统运动规划及位置力协调控制研究[D]. 潘建龙.东南大学 2018
[3]基于Windows Mobile嵌入式系统的图像处理研究及其应用[D]. 张晓峰.西南交通大学 2010
本文编号：3314425
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移动机器人Shakey
图 1-2 移动机器人 CART能机器人开始在多个领域发展迅速，探测计划，1997 年 7 月，人类第一如图 1-3 所示。该车长 630 毫米，宽器全方位地探测了土壤和岩石的表面。
图 1-2 移动机器人 CART上世纪 90 年代，智能机器人开始在多个领域发展迅速，取得了突破性进展。代表性的是美国火星探测计划，1997 年 7 月，人类第一辆火星车携带一台分光计在火星着陆，如图 1-3 所示。该车长 630 毫米，宽 480 毫米，车轮半径米。火星车上的仪器全方位地探测了土壤和岩石的表面信息，分析土壤中存元素、岩石的成分等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业机器人发展现状的调查分析[J]. 李芳芳,孙乾. 机械传动. 2019(06)
[2]一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的系统设计[J]. 梁璨,房芳,马旭东. 工业控制计算机. 2019(05)
[3]复杂竞赛任务中的自动分拣搬运机器人系统设计[J]. 金琦淳,任俊,袁明新,王琪,张金铮. 轻工机械. 2019(02)
[4]智能小车无线寻迹控制系统设计[J]. 朱然,侯凯祥,曹顺霞. 电子设计工程. 2019(06)
[5]我国机器人产业发展现状、问题及解决路径[J]. 王翔. 现代工业经济和信息化. 2018(17)
[6]基于陀螺仪控制的无线智能小车设计[J]. 曹丙花,刘梦溪,陈月荣,赵亚威,李冰清. 电气电子教学学报. 2018(03)
[7]基于STM32的低碳避障实验小车电控设计[J]. 董靖川,张朝,温洋,窦一喜,赵鹏飞,王星. 实验技术与管理. 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]时效优先的轮式机器人编队避障策略[J]. 吴慧超,罗元,周前能,尹云鹏. 信息与控制. 2017(02)
[10]基于Kalman滤波算法的姿态传感器信号融合技术研究[J]. 陈航科,张东升,盛晓超,王凯. 传感器与微系统. 2013(12)
博士论文
[1]多机器人协作定位及系统架构研究[D]. 蔡云飞.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于超声波的自动泊车控制策略研究[D]. 张持.江苏科技大学 2018
[2]多机器人协作系统运动规划及位置力协调控制研究[D]. 潘建龙.东南大学 2018
[3]基于Windows Mobile嵌入式系统的图像处理研究及其应用[D]. 张晓峰.西南交通大学 2010
本文编号：3314425
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