基于电磁导航的高速轮式机器人控制系统的设计与实现

摘要

设计并实现了一个以NXP S9KEAZ128单片机为控制核心,基于电磁导航的、微缩型差速转向轮式机器人控制系统.为了满足机器人做高速路径跟踪运动的要求,改进了硬件设计和路径检测算法,并研究了能够有效减少PWM驱动电机系统的电磁干扰(EMI)的方法.提出了一种以方向环为外环,角速度环为内环的串级控制策略来控制差速转向.使用MPU6500陀螺仪检测路径的曲率,并根据曲率和方向偏差调整速度,实现方向和速度的协调控制.实验结果证明,该设计能够使机器人实现高速、稳定地跟踪路径并且与传统方案相比平均速度提高了25％.