基于差速转向的轮式移动机器人运动控制系统设计与无线遥控实现

本文主要探讨了轮式移动机器人运动控制系统的研发，其设计基于差速转向原理，这是实现机器人精准定位和移动的关键策略。作者首先从实际应用出发，选择了小车模型作为研究对象，通过运动学和力学的深入分析，明确了左右两侧车轮的速度约束，这是决定机器人动态性能的重要参数。 设计的核心部分包括两个关键模块：运动控制模块和无线遥控模块。运动控制模块由控制电路和驱动电路构成，其中控制电路以高性能数字信号处理器（DSP）为核心，负责处理编码器提供的位置信息，并通过脉宽调制（PWM）信号来精确控制电机的转速。驱动电路则采用直流电机的H桥集成芯片，作为执行机构，接收来自DSP的指令，确保机器人的实时响应。 无线遥控模块则是为了实现远程操作和控制，采用了AVR单片机作为控制核心，它具备A/D转换功能，能够将模拟信号转化为数字信号，同时负责接收来自无线设备的指令，并将其转化为机器人的动作。这个模块的引入极大地提高了系统的灵活性和实用性，使得用户可以在较远的距离内对机器人进行稳定且高效的操控。 通过实验证明，这套系统在无线控制方面表现出色，具有较长的传输距离和高度的可靠性。同时，它在速度控制上的精度高，使得轮式移动机器人能够实现流畅、精确的运动，无论是直线行驶还是转弯，都能展现出良好的动态性能。 本文研究的轮式移动机器人运动控制系统，集成了先进的控制算法、精确的传感器技术以及无线通信技术，为实现高效、稳定的机器人运动提供了坚实的基础。这不仅对于机器人科研领域有着重要的理论价值，也为实际应用中的无人车辆、自动化物流等场景提供了实用的解决方案。