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lk915057965 - 2026/4/4 14:55:13
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适用专业:机器人技术
适用年级:大学
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论文编号:218424

资料简介:
毕业论文 基于ARM微处理器的机器人电气控制系统设计及实现,正文共69页,13367字,未完成。

摘要

机器人技术是一个多学科交叉的高科技领域,开展机器人的研究对带动人工智能、自动控制、电子电气、机械设计以及相关领域的发展具有重要的推动作用。全国大学生机器人大赛为国内机器人技术的交流和发展提供了良好的平台。本文就是以第七届全国大学生机器人大赛为背景,介绍基于ARM微处理器[1]的机器人电气控制系统设计及实现的相关内容。

本论文首先在绪论中对机器人的发展以及课题的背景意义做了简单的介绍,后面章节分别从总体方案确定、硬件电路设计、软件程序编写以及整体效果等方面进行了介绍。其中着重介绍了本文作者在本次大赛中负责的两项技术攻关任务——基于多传感器的机器人全场定位系统的设计与实现、轨迹跟踪路径控制算法的设计和实现。

研究全场定位算法目标是得出机器人在比赛场地这个平面上的二维坐标。通过对陀螺仪和码盘信号的采集,使用微元累加的思想,把机器人的行动曲线看成是很多段微小的直线组成的,就能较好地解决定位问题,再根据场地表面的白线信息,实时更新机器人的坐标。三角纠偏算法试验效果最好,使得机器人的全场定位精度达到1.5厘米。

轨迹跟踪路径控制算法方面,将机器人的运动分解为原地转角、走直线、走圆弧,分别进行位置角度双闭环的PID控制,达到运动轨迹圆滑、动作流畅、运行速度快、定位精度高的效果。

在整个设计及制作调试过程中,作者一直参与硬件测试和软件编写完善,结合各种控制算法、路径规划、蔽障及机器人视觉技术,使得机器人电气系统趋于稳定和智能。

本文可在一定程度上和某些特定方面作为机器人电气控制方法和实现的参考,也可以作为以后机器人大赛的技术积累。



目录

摘要    1

1 文献综述    1

1.1    1

1.1.1    1

1.1.2    1

1.2    1

1.3 课题背景    1

1.3.1    1

1.3.2    1

1.4    1

1.4.1    1

1.4.2    1

1.5 本章小结    1

2 常用电子元件及封装    2

2.1    2

2.1.1    2

2.1.2    2

2.2    2

2.2.1    2

2.2.2    2

2.3本章小结    2

3 LPC2131/LPC2138入门指南    3

3.1    3

3.2    3

3.2.1    3

3.2.3    3

3.2.4    3

3.3本章小结    3

4 常用实用电路    4

4.1    4

4.1.1    4

4.1.2    4

4.1.2    4

4.1.3    4

4.1.4    4

4.2    4

4.2.1    4

4.2.2    4

4.2.3    4

4.2.4    4

4.3本章小结    4

5 常用通信协议及硬件电路    5

5.1    5

5.1.1    5

5.1.2    5

5.1.2    5

5.1.3    5

5.1.4    5

5.2    5

5.2.1    5

5.2.2    5

5.2.3    5

5.2.4    5

5.3本章小结    5

6 电机控制盒    6

6.1    6

6.1.1    6

6.1.2    6

6.1.2    6

6.1.3    6

6.1.4    6

6.2本章小结    6

7 陀螺仪的软硬件设计及使用    7

7.1    7

7.1.1    7

7.1.2    7

7.1.2    7

7.1.3    7

7.1.4    7

7.2本章小结    7

8自动机器人全场定位系统的设计与实现    8

8.1基于陀螺仪码盘的全场定位系统的设计与实现    8

8.1.1基于陀螺仪码盘的全场定位系统的原理    8

8.1.2基于陀螺仪码盘的全场定位系统的实验及结论    9

8.2基于光电传感器的机器人辅助定位系统的设计与实现    13

8.2.1基于光电传感器的机器人辅助定位系统的基本原理    13

8.2.2光电传感器的选型    13

8.2.3单一依据的辅助定位算法的原理与实现    14

8.2.4三角更新算法的原理与实现    16

8.3本章小结    20

9自动机器人轨迹跟踪路径控制算法的设计和实现    21

9.1 PID控制模块实现    21

9.2基本行走模块实现    22

9.3本章小结    27

10路径规划及避障技术    28

10.1    28

10.1.1    28

10.1.2    28

10.1.3    28

10.2    28

10.3本章小结    28

11机器视觉技术    29

11.1    29

11.1.1    29

11.1.2    29

11.1.3    29

11.2    29

11.3本章小结    29

结论    30

致谢    32


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