基于单片机的移动机器人自动避障控制系统

本文介绍了移动机器人自动避障行走控制系统的硬件电路设计和软件设计,通过单片机控制超声波测距电路的工作,为移动机器人提供运动距离信息,同时通过单片机实现控制算法,为移动机器人提供控制信息。     

基于STM32的RS485总线多路超声波测距系统

研制了一种以STM32单片机作为超声波传感器控制核心及采用RS485分布式多从站布局的多路超声波测距系统的设计方案,介绍了系统的工作原理、硬件电路构成、软件设计思想及通信协议机差错控制。与传统超声波测距系统相比,该系统可更好地应用在移动机器人或智能汽车的避障系统中,可简化其控制系统的硬件及软件资源。     

未知环境下的变形移动机器人路径规划

为提高移动机器人在未知环境下的避障能力及导航能力,提出了基于变形以及模糊算法的路径规划方法。变形移动机器人利用超声波传感器对静态未知环境进行检测,得到障碍物以及目标的位置信息,采取适当的变形措施以及在模糊控制的基础上调整自己的运动方向,最终实现避障和最优路径规划。仿真及实物实验结果表明,此方法能使变形机器人与环境实现交互调整,能使机器人通过变形以及避障结合的方式实现有效避障,提高了路径规划的优良性。     

基于MCU和CPLD的智能移动机器人控制系统

针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元（MCU）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外遥控等关键功能的设计实现方法,着重对基于CPLD的超声波检测模块、红外编码模块、壁障模糊控制器的设计等进行了详细的论述。同时,还给出了系统主程序和超声测距子程序软件设计流程。实践结果表明,该移动机器人控制系统可使硬件结构大大简化,并具有功能丰富、集成度高、性价比高等特点。     

用PIC16C711设计汽车倒车测距器

介绍了PIC16C711的性能和特点,分析了利用超声波测距的原理,给出了应用PIC16C711设计汽车倒车测距器的硬件电路和软件设计.其测距精度可达0.05m.     

基于模糊逻辑的机器人非标定视觉路径规划

本文提出了一种基于模糊控制的对含不确定性的移动机器人的非标定视觉伺服路径规划控制方法。本方案将摄像机固定于移动机器人工作区域内,运用摄像机针孔模型设计了一种新的非标定机器人视觉伺服路径跟踪系统,在此系统下运用模糊控制理论设计了模糊控制器,在视觉伺服系统参数未标定的前提下完成了对含不确定性参数的移动机器人视觉伺服路径规划。仿真实验证实控制效果良好。     

汽车电子节气门模糊控制器设计

针对汽车电子节气门控制的非线性特点,基于模糊控制理论设计了汽车电子节气门模糊控制器,详细阐述了模糊控制算法设计、硬件电路和软件设计.试验结果表明,设计的电子节气门模糊控制系统具有较好的跟随电子加速踏板动作特性,能够满足实际汽车电子节气门控制的要求.     

移动机器人智能路径跟踪系统的应用研究

介绍了一种用于移动机器人路径跟踪控制系统中参数自调整的模糊PID控制器.给出了参数自调整的原则、模糊PID控制算法,阐述了参数自调整模糊PID控制器的工作原理、特点及组成,并通过仿真实验与常规PID控制对比,结果表明了移动机器人路径跟踪控制系统具有超调小、响应快、调节时间短等较高的控制精度和良好的动态品质及鲁棒性,从而证明了该模糊PID控制算法对移动机器人路径跟踪控制的有效性.     

贝叶斯算法在导引系统中的应用与研究

为提升导引系统的路径搜索效率,研究贝叶斯算法在导引功能中的推理过程,采用嵌入式方案,基于REAL210开发板和STM32F407处理器对导引系统的硬件进行了设计,并针对系统的初始化、中断等控制流程进行了软件设计。导引系统采用超声波测距方式,通过四阶带通滤波电路提升了抗干扰能力。     

基于超声波避障的移动机器人动态仿真平台的建立

本文利用MATLAB软件中的simulink工具箱设计了利用超声波测距原理进行避障的移动机器人的动态仿真演示平台,实现了对移动机器人避障的实时动态的仿真,仿真实验结果良好。     

基于无线传感器网络的矿用瓦斯监控系统

基于无线网络技术,探讨一种应用于矿井瓦斯监测的无线传感器网络的设计。节点采用高性能的ATm ega128为主控制器,CC2420为无线收发单元。网络采用一种集中控制式的主从结构,根据无线传感器网路的特点及监测环境的特殊性,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案。与传统的监控系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。     

基于无线网络的室内移动机器人定位方法研究

基于超声波测距原理,研究开发了一种以nRF24L01无线通信芯片为核心的移动机器人(mobile robot,MR)室内无线网络定位系统。定位系统由阵列式分布的超声波接收器和控制器、一台计算机、一个主控制器组成。使用STC12C5616AD单片机作为核心控制芯片,主控制器接收来自无线网络节点的数据,通过串口将数据发送到上位机进行数据采集和处理,再通过无线模块将此发送给车载系统以控制移动机器人运动。实现了上位机与室内定位系统及移动机器人之间的无线通信,以及移动机器人的实时定位。实验结果证明:该定位系统具有结构简单、成本低、抗各种干扰能力强的优点;定位误差不积累,精度较高,能满足工业用室内移动机器人定位精度的要求。     

HERO型移动机器人控制系统改进的研制

HERO型移动机器人本体由 5个关节、8个步进电机组成。改进后的控制系统由一个PLC及一个无线通信装置所组成。其控制器基于个人计算机及无线RS2 32通信装置,控制软件中采用了Win dows的多线程技术及OpenGL图形仿真技术。本文介绍了新移动机器人控制器的硬件软件结构、组成,同时说明了各软件模块的功能。新的控制器能够实现离线编程及机器人状态的实时图形仿真。     

Autonomous mobile robot navigation system designed in dynamic environment based on transferable belief model

This paper investigates the possibility of using transferable belief model (TBM) as a promising alternative for the problem of path planning of nonholonomic mobile robot equipped with ultrasonic sensors in an unknown dynamic environment, where the workspace is cluttered with static obstacles and moving obstacles. The concept of the transferable belief model is introduced and used to design a fusion of ultrasonic sensor data. A new strategy for path planning of mobile robot is proposed based on transferable belief model. The robot’s path is controlled using proposed navigation strategy that depends on navigation parameters which is modified by TBM pignistic belief value. These parameters are tuned in real time to adjust the path of the robot. A major advantage of the proposed method is that, with detection of the robot’s trapped state by ultrasonic sensor, the navigation law can determine which obstacle is dynamic or static without any previous knowledge, and then select the relevant obstacles for corresponding robot avoidance motion. Simulation is used to illustrate collision detection and path planning.     

传感器技术在智能移动(保洁)机器人装置中的应用

提出了红外传感器、光敏电阻器、里程计以及ZigBee无线通讯模块在所研究的智能移动(保洁)机器人装置中的应用,实现了该保洁机器人具有可遥控、可自由行走、可路径规划、可自动充电、防跌落、防碰撞、能自救等功能.传感器技术的快速发展与应用必将加快保洁机器人走进千家万户,推动其品质与性价比的大幅提高.对保洁机器人中传感器技术应用研究有极其重要意义.     

室内自主移动机器人系统设计

提出了一种室内自主移动机器人系统设计方案,以代替人完成家务劳动、物品搬运及资料传递等任务。该系统以先验地图信息为基础,结合传感器所采集的信息建立相应的环境模型,使机器人能够自主完成最短路径规划、障碍检测和运动控制等功能。机器人的行进速度和角度数据通过无线芯片nRF24L01实时传送给上位机进行分析处理,分析后再将控制指令反馈给机器人执行,以调整机器人的运动姿态。仿真测试表明:所设计的系统稳定可靠、实现了预期的设计目标。     

移动机器人路径跟踪控制方法研究

基于两轮差动驱动的移动机器人,设计了一种路径跟踪控制系统。系统采用临时路径生成方法,通过规划移动机器人跟踪上期望路径前的轨迹,消除初始位置误差和方向误差,解决了移动机器人直接跟踪期望路径时控制量可能过载的问题,使机器人光滑趋近到期望路径。控制器的设计采用模糊控制器。试验验证了系统的有效性。     

电动推杆在包装产品摩擦系数测试中的应用

介绍了摩擦现象的力学概念及测试摩擦系数的试验加载方案。用电动葫芦起重作为无侧限正压力,直流电机驱动电动推杆作为水平侧向推力,在AVR单片机控制下,由电脑统一管理和操控系统。对AVR单片机在传感器的数据采集、电动执行元件的动作控制及上/下位机的通信接口作了重点描述。在用VB编程的上位机软件中强调荷载值标定过程的简易、透明并在界面中显示标定等级之间的线性程度。各执行元件的控制开关均采用点动操控。试验的文本记录和数据曲线分别转储到Excel的电子表格和绘图功能中。     

矿井移动机器人运动控制系统研究

介绍了一种可在矿井等未知环境下自主工作的移动机器人运动控制系统设计.该控制系统采用32位单片机S3C2410ARM作为处理器,利用直流电机作为驱动装置.当机器人遇到周围障碍物的情况下能快速、自主地调节行驶速度和行驶方向,该系统具有动态性能好、启动速度快、运行稳定性强等特点.     

Navigation of autonomous mobile robot using adaptive network based fuzzy inference system

Intelligent soft computing techniques such as fuzzy inference system (FIS), artificial neural network (ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) are proven to be efficient and suitable when applied to a variety of engineering systems. The hallmark of this paper investigates the application of an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) to path generation and obstacle avoidance for an autonomous mobile robot in a real world environment. ANFIS has also taken the advantages of both learning capability of artificial neural network and reasoning ability of fuzzy inference system. In this present design model different sensor based information such as front obstacle distance (FOD), right obstacle distance (ROD), left obstacle distance (LOD) and target angle (TA) are given input to the adaptive fuzzy controller and output from the controller is steering angle (SA) for mobile robot. Using ANFIS tool box, the obtained mean of squared error (MSE) for training data set in the current paper is 0.031. The real time experimental results also verified with simulation results, showing that ANFIS consistently perform better results to navigate the mobile robot safely in a terrain populated by variety obstacles.