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《中国石油大学》 2007年
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机器人避障模块的设计研究

李明平  
【摘要】: 自主式移动机器人在移动的过程中,常会面临无法预测的环境变化,如何有效地发现障碍物并实现安全避障成了一个热点问题。 基于自制的四轮移动小车,以ATMEL公司的8位单片机AT89C52为核心,开发研制了一套移动机器人用避障模块,该模块主要由单片机、红外传感器网络、超声波传感器网络、小功率直流电机闭环驱动控制模块组成,并对单片机基于串行总线的分布式应用、单片机与PC之间的串行通讯进行了一定的研究,以备系统扩展和二次开发之用。 8个超声波传感器均布在一个圆周上,发射器和接收器交错排列,构成一个简单的声纳环,其布局造成的探测盲区由红外传感器网络弥补,二者共同完成环境探测任务。在超声波测距中,采用循环发射的方式,有效避免了回波信号干扰,采用1个发射器发射、2个邻近的接收器接收的方法,为机器人提供同一方向上的多个距离信息,并且给出了距离信息的多种表示方法。在软件上采取一定措施,消除了一部分测距误差。红外传感器网络输出开关量信息,表明近处的障碍物信息。 电机闭环驱动控制模块控制电机完成避障动作行为,采用速度单环反馈、桥式驱动、PWM调速。硬件上,测速时采用了脉冲去抖动电路,用8253构成PWM调制器。软件上,采用PID控制算法对电机进行控制,用T、变M/T综合法测速。 在信息处理上,先进行预处理,提高可信度,后进行模糊处理。模糊控制器将距离信息模糊化,经过模糊推理,得出避障动作行为结论。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 李维;基于UMAC移动机器人控制系统研究[D];河北工业大学;2006年
7 边鹏飞;基于行为的移动机器人智能避障系统研究[D];武汉理工大学;2009年
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9 陈杰荣;基于单片机的自动找平控制系统研究[D];长安大学;2008年
10 田敬成;多路模糊控制系统的研制[D];青岛大学;2009年
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