輪式移動(dòng)機(jī)器人的智能控制與碰撞接觸傳感器的研究.pdf

1、●1pI摘要iIIIIIIIIIIIIIlrlrlUlY1814410論文題目：輪式移動(dòng)機(jī)器人的智能控制與碰撞接觸傳感器的研究學(xué)科專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化研究生：梁春苗簽名：塑!量指導(dǎo)教師：黃玉美教授簽名：益藝壟摘要隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的移動(dòng)機(jī)器人成員逐步走入社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。移動(dòng)機(jī)器人所具有的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注和重視，作為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要方向之一的控制技術(shù)也逐步向智能化方向發(fā)展。隨著機(jī)器人的廣泛使用，使

2、得人一機(jī)共生環(huán)境交互的可能性變得越來(lái)越大，因此安全策略顯得尤為重要。本文主要針對(duì)以上兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。(1)分析了三輪移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù)，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并對(duì)航位進(jìn)行推算；完成了基于PMAC2的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試和參數(shù)調(diào)整，完成了部分硬件的設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試；利用控制算法和傳感器檢測(cè)技術(shù)對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的二次閉環(huán)算法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)，反復(fù)的試驗(yàn)和應(yīng)用證明此控制算法可行且運(yùn)行可靠。(2)研制了一種開(kāi)關(guān)量的

3、碰撞接觸傳感器，此開(kāi)關(guān)量傳感器是以壓電電纜為主要感應(yīng)元件，能快速、準(zhǔn)確的感知AGV是否受到外界的碰撞：并在開(kāi)關(guān)量碰撞接觸傳感器的基礎(chǔ)上研制出組合型的開(kāi)關(guān)量碰撞接觸傳感器，組合型開(kāi)關(guān)量碰撞接觸傳感器不但能識(shí)別AGV是否受到碰撞，還能準(zhǔn)確感知碰撞位置，撞擊點(diǎn)的實(shí)測(cè)誤差在士5cm內(nèi)，使得感應(yīng)碰撞的功能更加完善。文中介紹了開(kāi)關(guān)量感知傳感器從材料、結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。(3)完成了模擬量碰撞接觸傳感器的設(shè)計(jì)、制作、實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，并利用BP

4、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，達(dá)到了理想的效果。此模擬量碰撞接觸傳感器系統(tǒng)不但能感知碰撞的確定位置，而且還能準(zhǔn)確感知平均沖力值和最大沖力值的大小。由于本文的研究是在研究所提供的強(qiáng)大資源優(yōu)勢(shì)背景下完成的，對(duì)于其中提出的一些新的思路和方法，在研究的過(guò)程中，都得到了及時(shí)的實(shí)踐、檢驗(yàn)并加以改進(jìn)，所以，本文中的一些方法和相關(guān)結(jié)論均來(lái)源于實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程，因而對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)以及碰撞接觸式傳感器的研究具有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：AGV；P