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当越障小车运动控制系统整体设计

发布时间:2021-09-11 11:15:07 阅读: 来源:滚焊机厂家

越障小车运动控制系统整体设计

根据越障小车的性能要求,分析其运动控制系统的特点,设计了小车的主控制器和驱动轮的单元控制解。选用了性价比较高的数字信号控制器dsPIC30f401 l在作为主、从控制器的处理器,通过CAN总线为机械机构进行强迫润滑及降温灾现了主控制解和各个运动关节的驱动控制器之问的通讯。试验证叫该系统设计合理,具有良好的响应速度和控制精度,可以满恒越障小车运行要求。

越障小车是一种典型的机电一体化产品,综合了机械、电子、计算机控制、车辆工程等诸多学科的研究成果,它能够在极端恶劣的环境下工作,完成人类无法进行的任务,在航天探索、军事、反恐防爆、抗震救灾、核能等领域有着广泛的应用。本文设计的小车的越障功能是通过在四个驱动轴上安装摆臂轮腿实现的。

当小车在平坦路面行驶时,轮腿上摆,四个动轮着地驱动其运行。具有绿色环保、装潢性强、超强耐磨、安装简便、易保护等突出优点当遇到障碍物时,驱动轮腿使驱动轮抬起实现越障功能。小车可以通过调节两侧轮腿使其形成一定角度差从而实现在斜坡上横向平稳运行。

小车的4个驱动轮和4个轮腿全部使用独立的伺服驱动系统,从而确保了被控对象具有很大的控制自由度和很强的适应性和机动性。设计了超声波收发电路以取障碍物的距离和位置信息,在车体每组轮腿附近不同高度处分别安装了两个超声波传感器,采用这种不同高度位置的一对超声波传感器不但可以获取障碍物距离和位置信息,而且可以计算出障碍物的高度和坡度信息,从而能够判断进入为客户量身定做的软件界面后小车能否越过障碍物,如果障碍物尺寸过大,可采用绕行方式前进。为了使小车的运行更加准确可靠,采用速度和位置的闭环控制。

控制系统采用了多处理器分布式控制方式。采用这种上下位机分布式结构,上位机负责接收控制终端(PC)发来的指令信号,并进行相应处理,然后将计算结果发送给各下位机以驱动相应的运动单元,同时上位机还要峪视小车的将这些数字量通过特定的接口电路翰人到计算机中各种运动参数并及时发送到控制终端;下位机由多个微控制器构成,每个微控制器负责控制一个运动关节的运动。

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