基于CAN总线的自主移动机器人通信系统研究

该文提出了一种由远程监控机、PC104及DSP组成的基于CAN总线通信的自主移动机器人通信系统的分布式体系结构。在此结构基础上,阐述了移动机器人主体的上层控制计算机PC104与底层控制系统各DSP之间的CAN总线通信协议,并给出了相应的通信软件的具体设计与实现。最后,在笔者研发的自主移动机器人CASIA-I上实现了上述通信控制软件。     

面向医院的移动机器人导航系统设计

本文设计了一种采用RFID和机器视觉相结合的自主移动机器人导航系统.该系统在搜索和识别走廊内RFID标签和门牌号的基础上实现自定位和导航.本文首先给出了移动机器人导航系统的整体设计,然后分别给出了基于RFID辅助定位方法和基于DSP的门牌号识别方法,最后在博创UpVoyager移动机器人平台上验证了本系统的有效性.     

基于DSP的半自主移动机器人远程控制系统

介绍自行开发的半自主远程控制移动机器人系统的软硬件设计方案。以TI公司TMS320LF2407A型号的DSP芯片为机器人小车控制器核心,重点阐述系统定位模块、图像采集模块及无线数据传输模块等,并给出PC机和DSP之间的数据传输协议以及实验结果。     

基于多DSP的混合式结构自主移动机器人设计

分析了自主移动机器人的功能需求,提出了一种以TMS320F2812、TMS320DM642、TMS320VC5510为微处理器的混合式结构自主移动机器人设计方案。同时对多DSP间高速通信方案进行了探讨,对各处理器在系统中的功能和任务进行了分析。     

多传感器信息融合在机器人避障中的应用

本文在移动机器人的避障系统中,充分利用数字信号处理器(DSP)超强的运算能力,以及单片机(MCU)善于控制的特点,构造了DSP+MCU的双CPU系统,并且利用粗糙集理论进行多传感器信息融合,实现了移动智能机器人在不确定环境中实时获取外部信息,快速地实现避障.     

TMS320F2812 DSP与PC104串口通信的设计

介绍了运用TMS320F2812的SCI模块以及调用VC++6.0中的MSComm控件实现TMS320F2812 DSP与PC机串口通信的方法.在自行研究设计的基于TMS320F2812的轮式移动机器人平台上,通过串口通信软硬件的设计,实现了移动机器人中心处理器PC104与底层运动控制器DSP之间控制信息及速度数据的准确收发.     

嵌入式移动机器人控制器设计

提出了一种基于数字信号处理器和嵌入式实时操作系统的移动机器人控制器设计方案。本方案通过在TMS320F2812型DSP上移植一个uC/OS-Ⅱ实时内核的方式,在增强系统的实时性和提高性价比的基础上提高了控制器的开放性,简化了应用程序的开发。     

MiroSot足球机器人电机驱动系统设计

为了满足Miro Sot足球机器人体积小、机动性好、抗干扰性强等要求,设计了一套两轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统。以DSP-TMS320LF2407A为核心器件,采用脉宽调制(PWM)方式进行调速。采用双H桥驱动器L298驱动直流电机,实现对左右两组车轮的两个直流电机的驱动调速控制。作为专用于电动机控制的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320LF2407A,其丰富的外设功能简化了电机控制电路,使电路结构更趋紧凑合理。DSP芯片使得足球机器人的电机速度采样周期缩短、采样精度更大。试验表明,该系统提高了机器人的硬件集成度、稳定性能以及控制精度,改善了机器人的运动性能,也为直流电机在移动机器人及其他场合的驱动应用提供参考。     

移动机器人双目立体视觉测量系统研究

研究了一种用于移动机器人进行三维感知的被动双目立体视觉测量系统。首先建立了该系统的数学模型,然后针对其双通道图像同时采集和大数据量快速处理的需要,采用了基于多媒体DSP芯片DM642硬件系统构架,并应用了一种基于SUSAN角点特征的区域匹配算法。实验表明该系统测量速度快、精度高。     

基于微硅陀螺仪的移动机器人的导航系统设计

本文介绍了基于微硅陀螺仪的移动机器人全场定位系统的设计。首先论述了机器人全场定位原理,然后采用TMS320F2812 DSP控制芯片和CRS03微硅陀螺,利用信号调理电路提取有用信号,通过软件数字滤波并处理陀螺数据,最后完成对移动机器人方位的确定。     

自主机器人非视觉传感器数据采集系统的研制

介绍了一种基于数字信息处理器(DSP)的非视觉传感器数据采集系统。它以DSPTMS320LF2407A为核心,集成了超声波传感器、红外测障传感器、红外测距传感器和方位传感器等模块,通过多传感器信息融合,可以弥补超声波传感器的盲区问题和多次反射问题,本系统通过串口或者通用系列总线(USB)进行通信。经实验验证:该系统结构简单、配置灵活、功耗低,具有较高的可靠性和实时性。     

复合机构移动机器人红外和超声阵列信息处理方法

传感器是移动机器人认识和了解外部环境的重要途径。在导航过程中,移动机器人要对当前环境进行实时感知和快速理解,并加以识别从而准确避开障碍物。论文提出一种适用于复合机构移动机器人的红外阵列和超声阵列传感器信息采集和处理方法。结合笔者研制的“基于复合机构的非结构环境移动机器人”,给出了系统具体的软、硬件的设计和局部路径规划实现方法。实验验证了该方法的可靠性和有效性。     

基于DSP的集控式足球机器人控制系统设计

以集控式足球机器人为研究对象,以双闭环视觉伺服控制结构为主线,提出了基于DSP技术和非线性PI控制算法的机器人小车控制系统设计,保证了控制的准确性,提高了控制的实时性;论证了单参数模糊自校正非线性PI算法应用于机器人位置环控制中的可行性,增强了系统的自适应能力。实验证明了此方案对足球机器人运动控制的有效性,其原理对其它类型移动机器人的控制同样有借鉴作用。     

四足仿生机器人嵌入式多关节伺服控制器的研究

介绍了DSP芯片TMS320LF2407的原理,开发了基于CAN总线的多关节伺服控制器．针对四足仿生机器人关节控制的应用,在DSP中采用流水线采样策略和带修正函数的自调整模糊控制规则,有效地克服了机器人关节轨迹跟踪控制中耦合、力矩非线性等因素的影响．控制驱动的集成化提高了移动机器人的速度和负载容量．     

Motion-based identification of multiple mobile robots using trajectory analysis in a well-configured environment with distributed vision sensors

Networked mobile robots are able to determine their poses (i.e., position and orientation) with the help of a well-configured environment with distributed sensors. Before localizing the mobile robots using distributed sensors, the environment has to have information on each of the robots?? prior knowledge. Consequently, if the environment does not have information on the prior knowledge of a certain mobile robot then it will not determine its current pose. To solve this restriction, as a preprocessing step for indoor localization, we propose a motion-based identification of multiple mobile robots using trajectory analysis. The proposed system identifies the robots by establishing the relation between their identities and their positions, which are estimated from their trajectories related to each of the paths generated as designated signs. The primary feature of the proposed system is the fact that networked mobile robots are quickly and simultaneously able to determine their poses in well-configured environments. Experimental results show that our proposed system simultaneously identifies multiple mobile robots, and approximately estimates each of their poses as an initial state for autonomous localization.     

基于模糊控制的移动机器人FPGA实现

针对轮式移动机器人寻线行走的跟踪控制要求,提出一种通用的移动机器人行走模糊控制设计方法,并以FPGA为核心器件,通过硬件描述语言(VHDL)实现移动机器人模糊控制系统,充分发挥模糊控制及可编程逻辑器件的优点。实验表明,该移动机器人具有自动纠偏、寻线准确、高集成度和高可靠性的特点。     

State-feedback stabilisation for stochastic non-holonomic mobile robots with uncertain visual servoing parameters

The stabilising problem of stochastic non-holonomic mobile robots with uncertain parameters based on visual servoing is addressed in this paper. The model of non-holonomic mobile robots based on visual servoing is extended to the stochastic case, where their forward velocity and angular velocity are both subject to some stochastic disturbances. Based on backstepping technique, state-feedback stabilising controllers are designed for stochastic non-holonomic mobile robots. A switching control strategy for the original system is presented. The proposed controllers guarantee that the closed-loop system is asymptotically stabilised at the zero equilibrium point in probability.     

一类有序化多移动机器人群集运动控制系统

群集运动控制(flocking control)是一种新型的多移动机器人运动协调控制, 目前的研究多集中于无leader模式下群集运动控制器的设计. 为此, 本文阐述了一类多移动机器人有序化群集运动系统控制方案及其性能评价方法. 首先, 在前人的研究基础上, 本文介绍了基于Agent的有序化编队控制机制; 然后, 运用非完整约束下移动机器人的动力学原理, 设计了由Agent到移动机器人的控制转化方法; 并进一步提出了基于“最小稳定时间”的群集运动分析法, 可对有序化群集运动系统进行分析; 最后, 运用仿真实例, 描述了多移动机器人有序化群集运动的控制及分析过程. 实验结果验证了此控制方案的有效性.     

An approach to mobile software robots for the WWW

This paper describes a framework for developing mobile software robots by using the PLANET mobile object system, which is characterized by a language-neutral layered architecture, the native code execution of mobile objects, and asynchronous object passing. We propose an approach to implementing mobile Web search robots that takes full advantage of these characteristics, and we base our discussion of its effectiveness on experiments conducted in the Internet environment. The results show that the PLANET approach to mobile Web search robots significantly reduces the amount of data transferred via the Internet and that it enables the robots to work more efficiently than the robots in the conventional stationary scheme whenever nontrivial amounts of HTML files are processed     

Navigation of Mobile Robots Using a Fuzzy Logic Controller

This paper describes a mobile robot navigation control system based on fuzzy logic. Fuzzy rules embedded in the controller of a mobile robot enable it to avoid obstacles in a cluttered environment that includes other mobile robots. So that the robots do not collide against one another, each robot also incorporates a set of collision prevention rules implemented as a Petri Net model within its controller. The navigation control system has been tested in simulation and on actual mobile robots. The paper presents the results of the tests to demonstrate that the system enables multiple robots to roam freely searching for and successfully finding targets in an unknown environment containing obstacles without hitting the obstacles or one another.