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《浙江大学》 2004年
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移动机器人控制系统研究

阮锋  
【摘要】: 随着机器人技术的不断发展,机器人家族日益膨胀,各式各样新奇的机器人成员逐步走入各行各业和社会的各个领域,并在其中发挥着越来越重要的作用,特别是在科技探险、军事侦察、扫雷排险、防核化污染等对人类来讲极度危险的领域,它所具有的优势越来越受到世界各国普遍关注和重视,日益成为各国的战略必争装备和竞争前核心技术。 当今机器人技术的发展趋势主要有两个突出的特点:一个是在横向上,机器人的应用领域在不断扩大,机器人的种类日趋增多;另一个是在纵向上,机器人的性能不断提高,并逐步向智能化方向发展。 作为一个复杂的智能控制系统,智能移动机器人涉及人工智能、控制理论、传感器技术和计算机科学等多门学科。本文对移动机器人的研究重点包括三个方面:(1)移动机器人运动系统的设计与实现;(2)移动机器人体系结构;(3)移动机器人运动控制。 论文综述了移动机器人研究和应用的现状及移动机器人的几个关键技术,给出了移动机器人ZJMR的硬件平台和基于此平台的运动控制器的设计。对移动机器人的三种基本体系结构做了分析和归纳,然后结合自行研制移动机器人的开发目标,具体设计了一种基于包容式结构的混合体系结构,分析了基于该结构的通信和接口协议,以无线传输为例给出了数据传输规范的具体实现,并介绍了控制软件的初步实现;在对决策系统的实现做了分析后,提出了ZJMR的基于模糊控制和二次曲线纠偏的跟踪控制方法,并对移动机器人避障做了探讨,提出了一种基于局部视觉的避障方案。
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