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移動(dòng)機器人自主返航控制系統設計與實(shí)驗
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

(北京理工大學(xué) 爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室,北京 100081 )

作者簡(jiǎn)介:

劉開(kāi)創(chuàng )(1989-),河北邯鄲人,碩士研究生,主要從事移動(dòng)機器人導航、控制方向的研究。[FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

北京理工大學(xué)基礎研究基金(20130242015)。


Design and Experiment of Autonomous Returning System for Mobile Robots
Author:
Affiliation:

(State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)[JZ)]

Fund Project:

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    摘要:

    針對遙控移動(dòng)機器人在通信信號中斷后,無(wú)法對其進(jìn)行控制的問(wèn)題,設計了移動(dòng)機器人自主返航控制系統,實(shí)現信號中斷后移動(dòng)機器人按原路徑自主返航直至恢復控制信號或返回初始位置;提出了基于控制意圖融合里程計和光纖陀螺儀的定位算法,對移動(dòng)機器人運動(dòng)學(xué)模型的結構參數進(jìn)行了校正,大幅度提高了移動(dòng)機器人定位精度;基于嵌入式Linux平臺設計了返航控制軟件系統,在信號正常的情況下,啟動(dòng)遙控模式,遙控機器人移動(dòng)并記錄路徑坐標點(diǎn),信號中斷則開(kāi)啟返航模式,采用線(xiàn)性控制率和PID控制率實(shí)現對移動(dòng)機器人路徑跟蹤控制;基于實(shí)際應用環(huán)境開(kāi)展自主返航實(shí)驗驗證,實(shí)驗結果表明該控制系統能夠在通信信號中斷后以較高的精度控制移動(dòng)機器人實(shí)現自主返航;該系統能夠解決移動(dòng)機器人在應用中的實(shí)際問(wèn)題,且代碼可移植性高、通用性強。

    Abstract:

    This paper introduces a control system of autonomous return mode for the mobile robot out of control when the control signal is interrupted. The system can enable the mobile robot to autonomous return follow the original path until the signal is re-connected or returned to the starting position after the interruption of the control signal. A fusion location algorithm based on control intention using odometer and fiber optic gyroscope is proposed. The structural parameters of the positioning algorithm are corrected, and more precise positioning is achieved. The return control system based on the embedded Linux platform is carried out. Remote control mode is activated when the control signal is normal. While mobile robot is moving and records the coordinate points. When the control signal is lost the autonomous return mode will be started, the mobile robot path-following control is achieved by linear control rate and PID control rate. Based on the actual application environment the autonomous return experimental verifications are launched, and the results show that the system is able to control the mobile robot to autonomous return with higher precision after interruption of control signal. This system can solve the practical problems in the application of the mobile robot, and the code is highly portable and general.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

劉開(kāi)創(chuàng ),施家棟,王建中,李彬,曹赫.移動(dòng)機器人自主返航控制系統設計與實(shí)驗計算機測量與控制[J].,2016,24(3):71-75.

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歷史
  • 收稿日期:2015-09-25
  • 最后修改日期:2015-11-12
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  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2016-07-27
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