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《中国海洋大学》 2006年
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基于嵌入式系统的移动机器人的模糊控制系统设计

薛艳茹  
【摘要】: 移动机器人技术是机器人研究领域的一个重要分支。从制造业的无人驾驶的搬运移动机器人到非制造业的星际探索和能源开发移动机器人及智能服务机器人,都显示了移动机器人正在与人类共同发展和进步。它的研究领域更是包罗万象,就其控制领域而言,其关键技术可分为以下三项::路径规划、导航定位、路径跟踪与车体控制技术。本论文基于自行开发的智能导医机器人为平台,主要对机器人的运动原理、控制系统、信息融合和模糊控制实现的导航系统进行了研究。 本文的具体工作和创新点有: 1、讨论了移动机器人的发展趋势、工作原理和关键技术; 2、讨论了嵌入式系统的发展现状及发展趋势、设计特点和流程; 3、详细分析了机器人的运动学特性,基于当今机器人控制系统开放性的发展趋势,研究开发了以ARM9为核心的,包括以直流步进电机为运动装置的控制系统; 4、建立了以SONAR、光电传感器、红外线传感器、触碰传感器为主的机器人导航系统; 5、利用多传感器信息融合技术,对多个传感器的信号融合后作为模糊控制器的输入,根据模糊控制规则,得到电机控制查询表,从而使机器人具有较强的路径跟踪和防碰撞能力。 通过仿真及实际经验表明,该智能导医机器人系统稳定,具有实现简单、响应快、鲁棒性好等特点,在具有引导线的环境中能有效实现自主式移动机器人的导航。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡晓娟;基于ARM的移动机器人运动控制研究[D];南京理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 费浙平;基于ARM的嵌入式系统程序开发要点(一)——嵌入式程序开发基本概念[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年08期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李玉榕;信息融合与智能处理的研究[D];浙江大学;2001年
2 邹细勇;自主移动机器人的智能导航研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 胡征峰;基于多传感器信息融合的移动机器人导航定位研究[D];兰州理工大学;2003年
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7 叶雷;基于ARM的嵌入式系统设计[D];电子科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 李莉;路而红;;ARM异常处理机制[J];燕山大学学报;2006年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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5 李小海;程君实;陈佳品;;基于行为的自主式微小型移动机器人智能化研究体系结构[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
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8 吴恭兴;无人艇操纵性与智能控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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10 唐振民;智能移动机器人及群体关键技术研究[D];南京理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
3 程朗;基于多测距仪的AUV三维避碰方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 尹继超;机器人遥操作中关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 纪兴;基于行为的多机器人体系结构研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 冯旭;基于AT89S52单片机的保健床控制系统[D];大连理工大学;2010年
7 任红恩;自主式水下机器人的反应式行为决策控制算法与实现[D];中国海洋大学;2010年
8 王培勋;基于子地图连接的机器人同时定位与地图构建研究[D];中国海洋大学;2010年
9 赵慧静;面向任务的多移动机器人体系结构优化的研究[D];沈阳理工大学;2010年
10 孙锡国;动态环境下多机器人协调控制的编队方法研究[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
2 谷海涛,颜湘武,曲伟;正交解码电路和捕获单元在转角和转速测量中的应用[J];电气应用;2005年01期
3 王醒策,张汝波,顾国昌;基于势场栅格法的机器人全局路径规划[J];哈尔滨工程大学学报;2003年02期
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9 冯建农,柳明,吴捷;自主移动机器人智能导航研究进展[J];机器人;1997年06期
10 张颖,吴成东,原宝龙;机器人路径规划方法综述[J];控制工程;2003年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李胜;非完整系统若干控制问题的研究[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 龚根华;轮式移动机器人控制系统设计与研究[D];南京航空航天大学;2004年
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3 张松灿;移动机器人的智能导航和跟踪控制研究[D];合肥工业大学;2005年
4 高健;基于视觉的移动机器人运动控制研究[D];华中科技大学;2005年
5 施维;轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究[D];南京理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戴永强;自寻迹切割机器人的同步定位和地图创建研究[D];吉林大学;2011年
2 尹伟峰;智能车设计及其追踪系统研究[D];南京理工大学;2012年
3 校康明;基于SCARA控制系统的运动控制[D];南京理工大学;2008年
4 常海山;新能源自动化生产控制系统的研制[D];西安电子科技大学;2010年
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9 赵海峰;嵌入式税控设备数据加密算法的实现[D];西安电子科技大学;2011年
10 王珊珊;轮式移动机器人控制系统设计[D];南京理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
【相似文献】
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1 于殿勇,安永植,郭伟;可变履带式移动机器人[J];高技术通讯;1995年01期
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10 高健,黄心汉,彭刚,杨涛,伍翼;移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
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1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
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5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
8 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 王鸿鹏;刘景泰;;基于非线性Kalman滤波器的轮式滑动转向移动机器人定位误差分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;微型机器人 虫子般灵巧[N];北京科技报;2005年
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4 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
5 王笑梅;沈阳机器人开始首次南极科考之旅[N];辽宁日报;2007年
6 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
7 本报记者  贾旮菲;“新松”恨不高千尺[N];现代物流报;2006年
8 高级记者 马驰;新松公司:不断征服新领域[N];沈阳日报;2010年
9 张建松;特殊队员加盟南极科考[N];大众科技报;2007年
10 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 孙昊;基于声达时间差的移动机器人声源目标定位方法研究[D];河北工业大学;2012年
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10 茅力非;两轮自平衡移动机器人建模与控制研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
4 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
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6 崔峰;基于GPS/GIS/GSM的移动机器人定位技术研究[D];河北工业大学;2004年
7 杨延祥;移动机器人运动规划及跟踪控制研究[D];燕山大学;2011年
8 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
9 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
10 宋威;基于信息素的群体移动机器人控制系统研究[D];武汉理工大学;2010年
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