本文提出一種多個移動機器人在動態環境下進行路徑規劃的新方法,基于柵格類的環境表示和障礙地圖,協調同一工作環境中多移動機器人的運動狀態,以避免相互之間發生碰撞,該方法的復雜性較低,具有很好的實時性能,結合機器人足球領域,進行了實驗,驗證了這個方法的正確性和有效性。
近年來,基于機器視覺導航的輪式移動機器人在農業領域中被廣泛研究。本文運用最優控制算法對其進行橫向控制,但是,農田非結構化自然環境的機器視覺識別耗時導致反饋通道傳輸延遲明顯,最優控制器的性能因之而下降。因此,本文又根據輪式移動機器人運動學模型預測其行為,修正了滯后的反饋信息,仿真結果表明,該算法能實現輪式移動機器人精確可靠的橫向控制,具有較強的縱向速度自適應能力。
全方位移動機器人具有平面運動的全部3個自由度,機動性好。本文介紹了全方位移動機器人的幾種典型結構,進行了運動學分析, 最后介紹了我們所研制的全方位移動機器人。
介紹了一種基于DSP的無刷直流電機運動控制系統,在控制方案的具體實現過程中,根據機器人腿部系統的自身特點,將控制器圍繞DSP處理和電機控制電路來分別設計,這樣既方便設計和調試,又增強了系統的靈活性和擴展性。電機驅動采用速度和位置雙閉環控制,保證運轉精度。經測試,系統基本滿足運動控制的要求,為雙足步行規劃提供了試驗平臺。
本文提出了遍歷規劃的概念和數學描述,以及完全遍歷規劃的設計方法,給出了常用的幾種性能評價函數。在此基礎上,設計了基于帶有綜合性能評價指標的基本遍歷運動序列的完全遍歷規劃器。
非視覺傳感器是機器人認識和了解外部環境的重要途徑,移動機器人常用的非視覺傳感器包括超聲、紅外、接近傳感器等。這些傳感器大多是以環或陣列的形式出現,因此其信號處理往往要占用機器人大量的CPU時間,本文提出了一種采用多DSP控制和處理各類非視覺傳感器的方法,給出了傳感器信號處理的原理和具體實現。同時我們引入了并行處理的機制,各類傳感器信號處理可同時進行,在很大程度上提高了機器人傳感器信號處理的速度,有利于機器人在實時動態環境中運行,并給出了非視覺傳感器信號處理的實驗結果,驗證了該方法的有效性。