【硕士论文】基于多DSP的智能机器人运动控制系统的研究.pdf

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1、山东大学硕士学位论文摘要开始于20世纪40年代的现代机器人技术是当前自动化领域的研究热点之一，其中智能移动机器人以其在服务、人工智能等领域的价值而受到重视。本文重点研究了基于TMS320LF2407ADSP控制器的智能移动机器人控制系统。主要研究内容包括：(1)分析了国内外移动机器人的研究现状、课题提出的目的和意义，指出采用体积更小、功能更强的DSP作为控制器是发展当前国内移动机器人趋势。(2)智能机器人控制系统体系结构研究：系统采用多CPU分布式体系结构，将控制系统按功能划分为3个智能模块，每个模块有各自的CPU，可以自主决策，模块之间相互协调协作，使

2、智能机器人能不断的感知周围的环境信息，随时调整车体安全行驶并执行相应的动作与操作，实现对智能机器人的控制。(3)控制系统设计与开发：设计了基于TMS320LF2407ADsP芯片的机器人控制系统，实现了机器人障碍距离信息检测、机器人运动控制、运动位置速度信息的检测与控制等。开发了基于HCTL--2020解码芯片的正交编码信号检测接口、机器人控制器之间以及与上位机之间的高速CAN总线接口以及超声波传感器信息检测接口，建立了较为完善的智能机器人控制系统平台．(4)运动控制算法研究：研究了运动控制系统的PID控制及其改进．算法。采用人工智能理论，研究了单神经元

3、自适应PID控制算法和机器人运动系统参数的在线调整及自适应问题。采用多DSP的分布式体系结构的智能机器人控制系统简化了系统的设计与开发，有利于实现复杂的实时性智能控制任务．课题建立了较为完善的智能机器人控制系统平台，为深入研究智能机器人控制系统打下了良好的基础．关键词：机器人，数字信号处理器(DSP)，运动控制，智能控制山东大学硕士学位论文ABSTRACTTheModernRoboticsfrom1940sistheresearchhotofautomation．Theintelligentmobilerobotisattachedimportancet

4、obecauseofitsfunctioninserving，artificialintelligenceetc．ThesystemofintelligentrobotmotioncontrolbasedonDSPchiPTMS320LF2407Aisthetopicinthispaper．Inthispaper，robot’sdefinition，classandtheresearchstatusofmobilerobotthroughoutandin，thenthedevelopingdirectionofnativemobilerobotresea

5、rchistousethesmallerandgranderDSPtoreplaceMCU．ThecharactersoftheintelligentmobilerobotbasedTMS320LF2407ADSPanditsfutureisthetopicinthepaper．．Inthisproject，thesystemofintelligentrobotmotioncontrolisdesignedbyadoptingthespecialmotioncontrolchipTMS320LF2407A，whichisbasedonDSP．Thesys

6、temofintelligentrobotmotioncontrolintroducesdistributedstructurewhichincludestheenvironmentinformationapperceptionmodule，theschememoduleandthemotioncontrolmodule．TheenvironmentinformationapperceptionmoduleisusedtogatherenvironmentinformationoutsidetheRobot．Theschememoduleisusedto

7、schemea11tasksoftherobot．Themotioncontrolmoduleincludesserialcommunicatebusinterfacemodule，CANbusinterfacemodule，signalprocessmodule，D／Atransformmoduleandfeedbackinputmodule．Theserialcommunicatebusinterfacemoduleisusedtocommunicatewiththehost．TheCANbusinterfacemoduleisusedtocommu

8、nicatebetweentwoDSP．Thesignalprocessmodu