基于多DSP的智能机器人运动控制系统的研究

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开始于20世纪40年代的现代机器人技术是当前自动化领域的研究热点之一,其中智能移动机器人以其在服务、人工智能等领域的价值而受到重视。本文重点研究了基于TMS320LF2407A DSP控制器的智能移动机器人控制系统。主要研究内容包括: (1) 分析了国内外移动机器人的研究现状、课题提出的目的和意义,指出采用体积更小、功能更强的DSP作为控制器是发展当前国内移动机器人趋势。 (2) 智能机器人控制系统体系结构研究:系统采用多CPU分布式体系结构,将控制系统按功能划分为3个智能模块,每个模块有各自的CPU,可以自主决策,模块之间相互协调协作,使智能机器人能不断的感知周围的环境信息,随时调整车体安全行驶并执行相应的动作与操作,实现对智能机器人的控制。 (3) 控制系统设计与开发:设计了基于TMS320LF2407ADSP芯片的机器人控制系统,实现了机器人障碍距离信息检测、机器人运动控制、运动位置速度信息的检测与控制等。开发了基于HCTL—2020解码芯片的正交编码信号检测接口、机器人控制器之间以及与上位机之间的高速CAN总线接口以及超声波传感器信息检测接口,建立了较为完善的智能机器人控制系统平台。 (4) 运动控制算法研究:研究了运动控制系统的PID控制及其改进算法。采用人工智能理论,研究了单神经元自适应PID控制算法和机器人运动系统参数的在线调整及自适应问题。 采用多DSP的分布式体系结构的智能机器人控制系统简化了系统的设计与开发,有利于实现复杂的实时性智能控制任务。课题建立了较为完善的智能机器人控制系统平台,为深入研究智能机器人控制系统打下了良好的基础。
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