车载机器人一体化平台车载部分系统设计+CAD图纸(2)
第四章 车载机器人控制系统设计 9
4.1控制系统设计要求 9
4.2控制系统总体设计方案 9
4.3单片机软件开发环境 10
4.4主要元器件选型 10
4.5车载机器人速度计算 11
4.6控制电路原理图及分析 12
4.7控制电路PCB布线及分析 13
4.8车体部分程序分析 14
第五章 车载机器人控制算法设计 16
5.1常规PID控制算法 16
5.2双电机同步控制算法 17
第六章 车载机器人运动性能分析 19
6.1越障运动分析 19
6.2爬坡性能分析 19
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
第一章 绪论
1.1车载机器人国内外发展史
车载机器人一体化的研究可以追溯到20世纪60年代。斯坦福大学研究所成功地研制一种典型的自主移动机器人Shakey。它具有在复杂环境下，对象识别，自主推理，路径规划及控制功能。与此同时，以General Electric Quadruped为代表的步行机器人也研究成功。它能在不平整、非结构化环境中运动。70 年代末，随着计算机技术的发展和应用，以及传感器技术的发展，移动机器人的研究又出现新的高潮。特别是80年代开始，在美国国防部DARPA的支助下，由CMU，Standford大学和MIT等单位开展的ALV研究；能源部制定的为期10年的机器人和智能系统计划，以及后来的空间机器人计划；日本通产省的极限环境下作业机器人计划和人形机器人计划等。除此之外，很多世界著名公司不惜投入重金，纷纷开始研究移动机器人。进入90年代后，随着技术的迅猛发展，移动机器人向实用化、系列化、智能化进军。
同世界主要机器人大国相比，尽管我国在移动机器人的研究起步比较晚，但是发展却是很迅速。对于一些室外移动机器人的某些关键技术达到了或者接近国际先进水平。国内移动机器人主要研究成果如下：清华大学的智能移动机器人THMR- Ⅲ，Ⅴ型机器人；中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人；香港城市大学的自动导航车及服务机器人；哈尔滨工业大学的导游机器人；由南京理工大学，北京理工大学，浙江大学等多所院校联合研究的军用室外移动机器人。此外国内还有北京航空航天大学，北京科技大学，西北工业大学等院校也进行移动机器人的研究[1]。
1.2车载机器人发展趋势
车载机器人目前的发展趋势主要包括以下几点：
(1)标准化、模块化
就目前而言，车载机器人刚处于起步阶段，硬件、软件形式不一，规格更难于统一。要想大规模推广必须使用标准化部件。而要实现标准化就需要采用模块化结构，由于各个组成模块容易形成系列产品，对于提高系统的可靠性和增强系统的扩展性极为有利。
(2)控制智能化
20世纪80年代后期，随着新控制方法和新控制思想的出现，研究人员着手研究具有一定自主能力的机器人，它可以在遇到突发情况时在操作人员监控下自主行动。90年代以后，有些研究机构开始幵发自主型机器人，即机器人能够智能自主导航、避障甚至独立完成特定任务。
(3)通信网络化
随着互联网的全球发展，用户期望通过互联网对移动机器人进行远程导航控制，这样甚至可以使操作人员远在大洋彼岸对机器人的状况了如指掌，避免危险性任务的伤害[2]。