本文關(guān)鍵詞：基于測(cè)程法與Euler算法的三輪全向移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：移動(dòng)機(jī)器人在坐標(biāo)系中位姿矯正是目前移動(dòng)機(jī)器人研究的熱點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在坐標(biāo)系中精確定位和控制的關(guān)鍵技術(shù),這其中包括了機(jī)器人位置和角度的矯正。鑒于目前國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人普遍存在定位精度差和控制技術(shù)不先進(jìn),滿(mǎn)足不了自動(dòng)化工廠實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理的要求。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出了一種新的,基于測(cè)程法與Euler算法的三輪全向移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)Euler算法對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行矯正分析和控制平臺(tái)設(shè)計(jì)驗(yàn)證,驗(yàn)證了此三輪全向移動(dòng)機(jī)器人能夠達(dá)到位姿矯正的效果。本文就移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正做了以下主要工作:1)介紹了目前移動(dòng)機(jī)器人的研究背景和研究現(xiàn)狀,對(duì)國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正的研究方法和現(xiàn)狀做出了總結(jié)歸納。2)本文機(jī)器人采用了三輪全向輪的控制機(jī)構(gòu),并對(duì)它的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。機(jī)器人位姿估算采用了目前比較主流的測(cè)程法,來(lái)測(cè)量它的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。但是因?yàn)闇y(cè)程法在實(shí)際當(dāng)中很容易產(chǎn)生累積誤差,所以需要加入其他算法減少累積誤差。通過(guò)采用直線插補(bǔ)算法和Euler算法對(duì)機(jī)器人的仿真分析,綜合對(duì)比,提出了一種測(cè)程法與Euler算法結(jié)合的機(jī)器人位姿矯正系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。為了使機(jī)器人速度控制穩(wěn)定。3)對(duì)機(jī)器人矯正控制平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件與硬件設(shè)計(jì)。其中,硬件設(shè)計(jì)包括對(duì)機(jī)器人控制板電路設(shè)計(jì),供電電源設(shè)計(jì),以及電機(jī)選型與編碼器型號(hào)確定等等。軟件主要包括上下位機(jī)之間串口通信軟件,以及界面設(shè)計(jì)等。
【關(guān)鍵詞】：三輪移動(dòng)機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 測(cè)程法 Euler算法 軟件與硬件設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正技術(shù)研究14-20
• 1.4.1 GPS位姿矯正技術(shù)15-16
• 1.4.2 射頻識(shí)別位姿矯正技術(shù)16-17
• 1.4.3 激光位姿矯正技術(shù)17
• 1.4.4 超聲波位姿矯正技術(shù)17-18
• 1.4.5 慣性位姿矯正技術(shù)18-19
• 1.4.6 CCD攝像位姿矯正技術(shù)19-20
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)成與運(yùn)動(dòng)模型21-28
• 2.1 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人輪型機(jī)構(gòu)21-22
• 2.2 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人車(chē)體結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型23-27
• 2.3.1 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析23-24
• 2.3.2 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)動(dòng)力學(xué)分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于測(cè)程法與Euler算法的機(jī)器人位姿矯正方案設(shè)計(jì)28-40
• 3.1 移動(dòng)機(jī)器人位姿概述28-29
• 3.1.1 三輪全向機(jī)器人位姿矯正控制28-29
• 3.2 基于測(cè)程法的三輪全向移動(dòng)機(jī)器人位姿計(jì)算29-33
• 3.2.1 測(cè)程法應(yīng)用分析29-31
• 3.2.2 測(cè)程法誤差分析31-33
• 3.3 基于插補(bǔ)算法的機(jī)器人控制分析33-35
• 3.4 基于Euler算法的機(jī)器人控制分析35-37
• 3.5 算法綜合對(duì)比分析37-38
• 3.6 基于測(cè)程法與Euler算法的機(jī)器人位姿矯正設(shè)計(jì)38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正平臺(tái)設(shè)計(jì)40-62
• 4.1 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正平臺(tái)整體設(shè)計(jì)40
• 4.2 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-44
• 4.2.1 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人控制芯片介紹42-44
• 4.2.3 三輪全向移動(dòng)機(jī)器人控制芯片開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹44
• 4.3 三輪移全向動(dòng)機(jī)器人電源電路設(shè)計(jì)44-46
• 4.4 D/A轉(zhuǎn)換單元電路46-47
• 4.5 JTAG仿真接口和485連接電路47-48
• 4.6 避障單元48-49
• 4.7 電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元49-51
• 4.7.1 電機(jī)模塊49-50
• 4.7.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊50-51
• 4.8 編碼器選型51-53
• 4.9 三輪移動(dòng)機(jī)器人控制板PCB圖和實(shí)物圖53-54
• 4.10 三輪移動(dòng)機(jī)器人位姿矯正控制系統(tǒng)通信軟件設(shè)計(jì)54-59
• 4.10.1 下位機(jī)串口通信軟件設(shè)計(jì)54-55
• 4.10.2 上位機(jī)界面和串口通信設(shè)計(jì)55-59
• 4.11 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析59-61
• 4.12 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果67-68

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本文編號(hào)：346856