隨著計(jì)算機(jī)、控制理論、人工智能理論、傳感器等技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人研究已經(jīng)發(fā)展到-一個(gè)嶄新的階段。其中室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人，因其所處的室內(nèi)環(huán)境較室外環(huán)境，具有結(jié)構(gòu)化程度高、受不確定因素影響較小等優(yōu)點(diǎn)，從而降低了研究的復(fù)雜度，得到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛重視。論文研究了一種基于差速驅(qū)動(dòng)控制的室內(nèi)輪式移動(dòng)機(jī)器人，并設(shè)計(jì)了基于DSP和FPGA的輪式移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)。

　　首先，論文在分析機(jī)器人控制系統(tǒng)功能要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與具體器件的選型。接著，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路。硬件電路包括了DSP最小系統(tǒng)、FPGA最小系統(tǒng)、DSP與FPGA并行通信、FPGA信號采集、DSP驅(qū)動(dòng)控制、人機(jī)交互、電源模塊等。

　　然后，論文研究了機(jī)器人的定位和運(yùn)動(dòng)控制算法。定位和運(yùn)動(dòng)控制是移動(dòng)機(jī)器人需要解決的兩大首要問題，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人功能的兩個(gè)關(guān)鍵因素。論文重點(diǎn)研究了基于雙編碼器定位的導(dǎo)航控制算法，并進(jìn)行了Matlab 仿真驗(yàn)證。同時(shí)，研究了基于光纖傳感器定位的尋跡導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)算法。：

　　最后，在完成硬件電路設(shè)計(jì)和控制算法研究的基礎(chǔ)上，論文完成了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。軟件部分按照機(jī)器人控制任務(wù)展開，主要包括機(jī)器人的測試、基于雙編碼器的導(dǎo)航、基于光纖傳感器的尋跡、抓取物體。在軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中，使用F28335的CPU定時(shí)中斷服務(wù)程序完成：各子任務(wù)模塊的運(yùn)動(dòng)控制給定值更新和命令發(fā)送、手柄按鍵掃描、DSP讀取FPGA傳感器信息、以及SCI無線通信口給上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的功能;采用F28335的eCAN模塊以CANopen協(xié)議的方式與伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通信，可以達(dá)到底盤電機(jī)的同步控制;采用有限狀態(tài)機(jī)的思想設(shè)計(jì)了編碼器的數(shù)據(jù)處理程序。同時(shí)，對基于雙編碼器定位的導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的輪式移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)功能要求。在最大速度為1m/s 的實(shí)驗(yàn)中，機(jī)器人導(dǎo)航控制效果良好，最終的定位精度可以達(dá)到1cm以內(nèi)。