智能移动机器人平台

智能移动机器人平台(中文6400字,英文pdf)

作者JC wolf
一个完成机器人和自动化系统学位的报告提交给普利茅斯大学

序言
这篇报告介绍了智能移动机器人的理论和关注的焦点是相关问题的解决并对不同方法做了具体补充。在为了完成自主移动机器人设计、建造和测试这个项目。设计的机器人和轮椅大小差不多,使它能绕着建筑物行走。它为未来导航系统的发展提供了一个平台。它有能力成为一个完善的服务机器人。它在未来领域的发展已经被确定。一个避障系统已成功应用是为了证明这些。它的最大速度为1.5米/秒。
在不同领域的一个研究领域,例如快速传感技术超音波测距,轨迹生成的快速运动和避障,被执行了。测试完成之后,为了确认轨迹生成的理论。
该报告深入了解电路设计的细节。并且完成了现代微控制器模块设计。由于灵活的设计、模块提供了另一个学生项目基地,包括这一个。电力电子设计提供的直流电机的电流上升到30安培每频道。这个线路的最大电力不需要昂贵专门的组件。
该项目顺利完成。这是部分的最后一年,在本科学位课程和换向机器人自动化系统。
致谢
作者特别感谢为这项工作默默付出的他的许多同学。
同时感谢我的主管的圭多Bugmann博士，保罗•罗宾逊博士。潘根华博士和讲师艾伦•辛普森，的曼塞尔戴维斯博士，菲尔博士Culverhouse，近3年来支持我。此外，我从大卫和罗杰•鲍尔斯，鲍勃•布雷，工学硕士，ING，彼得•路德，菲尔霍尔和菲尔•布朗得到了良好的技术支持。
最后笔者希望向他的家人致敬。我的父母（本和玛丽亚狼),在经济上支持我并且用很多方法鼓励我。特别要感谢我美丽的妻子Soo-mi杨, 她在许多方面支持和宽恕。没有她的道义支持这个项目可能不会完成。

J.C.亚狼 
普利茅斯大学

目录
序言     2
致谢     3
目录    4
第1章 概述    7
第2章 智能移动机器人原理    8
第1节 数字控制器    8
2.1.1 取样和量化    8
2.1.2 AD转换    9
2.1.3 DA转换    9
2.1.4 采样频率     9
2.1.5 延迟    10
第2节 轨迹生成    10
2.2.1 弧     11
2.2.2 贝塞尔曲线     13
2.2.3 直线指引     14
2.2.4 视线指引线    14
2.2.5 向量场     15
2.2.5.1 势场     15
2.2.5.2 基于矢量场极限环     16
2.2.5.3 矢量场融合     17
2.2.5.4 启动款匹配的动力动机器    20
第3节 造型移动机器人     20
第3章 设计与实现     22
第1节 规格     22
第2节 机械设计    22
3.2.1 框架    22
3.2.2 转向     23
3.2.3 变速箱     24
3.2.4 精度    25
第4章 电子硬件设    25
4.1.1 供电电路     25
4.1.2 单片机模块     26
4.1.3 超音波传感器    28
4.1.4 轴编码器    31
4.1.5 初步设计    31
4.1.6 最后轴角编码器及其特点设计     31
4.1.7 伺服控制器      32
4.1.8 电力电子     35
4.1.9 电路输入     37
4.1.10 电路功能     37
4.1.11 故障电流限制器设计     38
第2节 沟通机载     40
4.2.1 串行通信     40
4.2.2 I2C通讯     42
第5章 智能控制     44
第1节 运动学模型     44
5.1.1 矢量逆解系统     44
5.1.2 逆运动学算法     45
第6章 用于指导的传感器     46
第1节 位置    46
第2节 遥感调查的速度和反应时间    46
第3节 导航和制导系统造型    49
6.3.1 演示制导系统    49
第7章 三维监测界面     51
第1节 VRML     51
第2节 信息交换的远程监控    51
第8章 项目管理      52
第9章 结论     53
关键词     54
参考文献    55
附件     56
  附录1:ATMega UoP手册》(征求意见稿 )    56
  附录2 :系统综述框图    63
附录3:源代码     69