煤矿救援机器人自主避障模糊控制系统研究

摘要

针对煤矿井下环境的特性及要求，本文提出了运用模糊控制算法实现煤矿井下救援机器人自主避障的方案并进行了系统软硬件设计。
　　 煤矿救援机器人的系统设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计是以LPC2210为核心，包括ARM 最小系统模块、传感器模块、电机驱动模块和通信模块。在运动过程中，采用光电传感器测量驱动轮的转速，超声波传感器测量与障碍物的距离。软件设计包括数据采集、数据处理、数据存储以及与上位机的通信。
　　 在LABVIEW8.6 环境下，首先设计了模糊控制规则和模糊控制程序，救援机器人按照模糊规则执行相应的操作，表现出了很好的一致性；其次设计了救援机器人监测界面和控制界面，监测界面能够实时地监测到救援机器人的运行状态，并对运动状态的数据进行分析处理，通过在控制界面编写相应的程序控制救援机器人的下位机，达到了上位机能够实时控制下位机的目的，从而构成了一个循环控制系统。
　　 根据所构建的软硬件系统，进行了一系列试验，并对试验数据进行了处理，分析了煤矿救援机器人自主避障控制系统误差产生的原因。研究表明，本文设计的模糊控制算法，能够满足救援机器人自主避障的要求，具有较高的控制精度和实时性。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 煤矿救援机器人技术研究

3 煤矿救援机器人系统设计

4 模糊控制系统设计

5 监控系统设计

6 结论

致 谢

参考文献

附录