基于ARM与DSP的轮式移动机器人运动控制与智能算法应用

轮式移动机器人是现代智能机器人领域中的关键分支，它集成了智能控制、信息处理、检测与转换等多个领域的专业知识，涉及计算机科学、自动控制、机械、电子等多个学科。本文以中国中央电视台举办的两届“全国大学生机器人电视大赛”为实践背景，深入探讨了轮式移动机器人的运动控制系统的设计与开发。 文章首先介绍了轮式机器人的基本结构，特别是以三轮结构为例，详细阐述了车身定位和运动学计算，这对于机器人精确移动至关重要。作者着重讨论了控制系统的核心硬件设计，包括以嵌入式处理器（如ARM处理器）为核心的中央控制系统，以及以数字信号处理器（DSP）为核心的直流伺服电机控制模块。在硬件选型上，作者强调了性能与功耗的平衡，并详细描述了单元电路的设计原则以及系统硬件的调试方法和过程，确保了系统的稳定性和可靠性。 针对比赛规则，文章深入分析了运动控制策略，提出了一种基于传统的比例积分微分（PID）控制算法，用于实现“直线行进”，以及基于模糊控制的寻线算法，这两种控制策略在优化路径跟踪和环境适应性方面发挥了重要作用。作者还附上了相应的程序流程图，清晰展示了控制算法的实施步骤。 本文的创新之处在于将低功耗、高性能的嵌入式微处理器与智能控制算法紧密结合，构建了一个功能完备且高效的轮式移动机器人运动控制实验平台。这个平台不仅为比赛提供了技术支持，也为后续的学术研究奠定了坚实基础，展示了轮式移动机器人在实际应用中的潜力和前景。 关键词：轮式移动机器人、ARM处理器、DSP、运动控制、模糊控制。这篇文章提供了一个全面的视角，从理论到实践，深入剖析了轮式移动机器人运动控制的关键技术和策略，对于该领域的研究者和工程师来说，具有很高的参考价值。