反恐防暴机器人移动装置控制系统的设计与研究

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随着机器人技术的快速发展以及目前恐怖主义活动的日渐频繁,各国都在大力发展机器人技术,并将其应用到反恐防暴领域之中。但是,目前此类机器人的移动装置运动形式单一,无法很好的适应地形环境。  本论文涉及的反恐防暴机器人具有独特的移动装置,该机构共有8个自由度,其中有四个电机控制大腿旋转,四个电机控制小腿(即履带)旋转,并且有四个独立的轮毂电机驱动履带转动。这种结构不仅能够适应各种规则障碍,如楼梯等,也可以适应各种不规则的障碍物,如沟壑等。本论文主要研究基于其移动装置的控制系统。  本论文在分析了移动装置的功能需求后,对整个控制系统框架进行搭建。在理论分析方面,首先从变形角度对其腿部关节采用D-H模型进行了运动学分析,其次从行进运动角度对其直线前进和转弯进行了运动学分析。由于此移动装置的自由度比较多,能够根据不同的路面变换为不同的姿态,本论文采用了 Dijkstra算法来实现其姿态变形的功能。最后在通信控制方面,首先在PC机上编写了基于MFC的图形化操作界面,其通过串口与反恐防暴机器人移动装置进行数据通信,但是由于有线控制不方便操作,限性大,本反恐防暴机器人采用基于 WIFI的无线方式进行控制,并单独设计了无线手柄操作器以方便对其控制。
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