多机器人协调运动控制系统

作     者：杨开 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：骆德渊

授予年度：2010年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：轿夫机器人 运动控制 协作运动 

摘      要：随着科学技术的发展,移动机器人学及其应用技术不断提高,单个机器人已经不能满足复杂的自动化任务要求,多个机器人的协作技术成为迫切需要解决的问题。对多机器人系统、多机器人协调协作的研究是一项具有重要理论和现实意义的工作。本文以研究轿夫机器人协调运动控制为主要目标,为轿夫机器人设计并选择优良的运动控制方案,包括机器人的导航与定位,运动控制算法,结构设计以及电路设计。 在轿夫机器人系统中,两个轿夫机器人能相互协调运动是机器人快速平稳完成任务的前提条件,但是轿夫机器人之间并没有直接通信功能,他们之间的协调运动是一个难题。针对这一实际情况,本文利用超声测距原理,在手动轿夫机器人和轿杆上安装了短距离超声波传感器,用来检测自动轿夫机器人对手动轿夫机器人的相对运动,及时把自动轿夫机器人的位置信息反馈到手动轿夫机器人的控制系统。 轿夫机器人系统选用32位ARM微处理器芯片LPC2990和LPC2131,采用主从控制方式,处理器嵌入实时操作系统,提高控制系统的多任务处理能力。主控处理器LPC2990负责系统的任务调度,人机交互、传感器和外围电路的控制;从LPC2131集中负责轿夫机器人的运动控制单元,接收增量编码器和陀螺仪以及超声波传感器输送的数据信号,计算机器人在全局坐标中的当前位置。