ARM-DSP驱动的轮式机器人控制系统研发与关键技术

本篇论文深入探讨了基于ARM-DSP技术的轮式移动机器人控制系统的研究。作者谢凯在长安大学攻读硕士学位，其研究主要围绕一种自主研发的双驱动轮移动机器人展开。该机器人因其在生产辅助和危险环境作业中的广泛应用，对高效、精准的控制技术有着显著的需求。 论文首先阐述了轮式移动机器人的重要性，它们通过快速移动的底盘和灵活的机械臂来完成各种任务，这对控制技术的研究具有实际价值。研究者选择ARM-DSP作为核心技术平台，因为它能够提供强大的处理能力和实时性，满足机器人系统对高性能计算和实时控制的需求。 在硬件设计方面，作者进行了细致的选型和配置，包括驱动模块、无线通信模块、导航模块、避障模块以及电流检测等，每个模块的设计都针对实际应用和未来升级考虑。通过设计的硬件电路图，清晰展示了各部分的连接和功能实现。 在底盘运动控制上，论文详细介绍了电机伺服控制、导航控制和避障控制算法，以及数据通信方法的研究。通过实验验证，确保了底盘运动控制的精确性和稳定性。针对机械臂运动控制，作者运用迭代法结合雅可比矩阵求逆法，实现了机械臂运动学的逆解，进一步采用SVD分解法优化求逆过程。 此外，文中提出了一个机械臂直线轨迹规划算法，结合直线插补法和分段法，确保了机械臂在执行任务时的路径规划准确有效。通过仿真验证，证明了这个算法在实际操作中的可行性和优越性。 关键词“轮式移动机器人”、“运动控制器”、“底盘运动控制”和“机械臂直线轨迹规划”突显了论文的核心内容和研究焦点，展现了作者在ARM-DSP技术驱动下对轮式移动机器人控制系统的深入理解和创新贡献。 这篇论文不仅提供了实用的控制技术方案，也为同类研究者提供了有价值的参考案例，对于推动轮式移动机器人技术的发展具有积极的意义。