基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，包括外部命令获取模块、CAN总线、MicroAutoBox控制器、四个光电编码器、四个电机、四个电机驱动器、工作参数测量模块、PC机、ISP总线。系统采用dSPACE控制器MicroAutoBox，I/O资源丰富，处理能力强；MATLAB/Simulink建立控制算法模型，无需编程，大大缩短开发周期，降低开发成本；ControlDesk虚拟仪表对控制系统进行实时监测和设参，可操作性强；激光导航模块和超声波测距模块，实时获取移动机器人的位置信息，实时可靠。

Omnidirectional mobile robot control system based on dSPACE controller

The utility model relates to a control system of the omnidirectional mobile robot development based on dSPACE controller, which is characterized in that the external command acquisition module, CAN bus, MicroAutoBox controller, four photoelectric encoder, four motors, four motor driver, working parameter measurement module, PC machine, ISP bus. The system uses the dSPACE controller MicroAutoBox, I/O is rich in resources, strong processing ability; MATLAB/Simulink establish the control algorithm, without programming, greatly shorten the development cycle, reduce development costs; ControlDesk virtual instrument control system for real-time monitoring and design parameters, strong operability; laser navigation module and ultrasonic ranging module, real-time mobile location information the robot, real-time and reliable.

【技术实现步骤摘要】
基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统
本技术涉及装备制造业生产环节物流方案移动机器人
，更具体地说是一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统。
技术介绍
为了满足我们现在物流搬运这一大需求，自动化程度高、应用灵活、安全可靠的全向移动机器人在现如今物流方案中成了一种不可替代的工具。全向移动机器人的使用成为装备制造业生产环节物流方案中的亮点，对提高企业生产效率、降低成本、提高产品质量和管理水平起到了一定的作用，但由于其运动灵活性不够，效率较低、复杂环境中作业困难，在很多场合的应用受到了限制。目前对移动机器人的运动控制系统设计大多使用模糊PID控制策略,虽然能够实现移动机器人的运动控制，但是这种控制方法开发周期长，开发成本高。为此，基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统无疑是一个更好的设计。。
技术实现思路
为了克服以上现有技术的不足，本技术提供一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，系统采用dSPACE控制器MicroAutoBox，I/O资源丰富，处理能力强；MATLAB/Simulink建立控制算法模型，无需编程，大大缩短开发周期，降低开发成本；ControlDesk虚拟仪表对控制系统进行实时监测和设参，可操作性强；激光导航模块和超声波测距，实时获取移动机器人的位置信息，实时可靠。本技术解决其技术问题的技术方案是：一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，包括外部命令获取模块、CAN总线、MicroAutoBox控制器、四个光电编码器、四个电机、四个电机驱动器、工作参数测量模块、PC机、ISP总线，所述的外部命令获取模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的工作参数测量模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的MicroAutoBox控制器与电机驱动器双向连接，所述的电机驱动器输出端与电机相连，电机和光电编码器输入端连接，光电编码器输出端与电机驱动器输入端相连；所述的PC机通过ISP总线与MicroAutoBox控制器双向连接，包括MATLAB/Simulink仿真、RTI实时模块库、ControlDesk虚拟仪表。进一步的，所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的外部命令获取模块包括用于与远程客户端通信的无线网桥和用于检测网口通信状态的上位机通信模块。进一步的，所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的工作参数测量模块包括用于获取移动平台与周围物体的距离信息的激光导航模块和用于获取移动平台与障碍物的距离信息的超声波测距模块。进一步的，所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的PC机包括用于建立算法模型的MATLAB/Simulink与用于提供I/O接口模块库的RTI。进一步的，所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的ControlDesk虚拟仪表用于MicroAutoBox控制器工作状态的监测和调参。与现有技术相比较，本技术采用dSPACE控制器MicroAutoBox，它是基于可编程FPGA开发，I/O接口资源丰富，处理能力强；MATLAB/Simulink建立控制算法模型，无需编程，大大缩短开发周期，降低开发成本；ControlDesk虚拟仪表对控制系统进行实时监测和设参，可操作性强；激光导航模块和超声波测距模块，实时获取移动机器人的位置信息，实时可靠。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术做进一步的解释说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。如图1所示，一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，包括外部命令获取模块、CAN总线、MicroAutoBox控制器、四个光电编码器、四个电机、四个电机驱动器、工作参数测量模块、PC机、ISP总线，所述的外部命令获取模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的工作参数测量模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的MicroAutoBox控制器与电机驱动器双向连接，所述的电机驱动器输出端与电机相连，电机和光电编码器输入端连接，光电编码器输出端与电机驱动器输入端相连；所述的PC机通过ISP总线与MicroAutoBox控制器双向连接，包括MATLAB/Simulink仿真、RTI实时模块库、ControlDesk虚拟仪表。本技术采用dSPACE控制器MicroAutoBox，它是基于可编程FPGA开发，I/O接口资源丰富，处理能力强；MATLAB/Simulink建立控制算法模型，无需编程，大大缩短了控制系统的开发周期，降低开发成本；ControlDesk虚拟仪表对控制系统进行实时监测和设参，实时获取控制系统状态，并能对相关参数模型进行更改，可操作性强；激光导航模块和超声波测距模块，实时获取移动机器人的位置信息，自动化程度高、应用灵活、安全可靠。所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的外部命令获取模块包括用于与远程客户端通信的无线网桥和用于检测网口通信状态的上位机通信模块。所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的工作参数测量模块包括用于获取移动平台与周围物体的距离信息的激光导航模块和用于获取移动平台与障碍物的距离信息的超声波测距模块，所述的激光导航模块是通过实时获取移动平台距搬运航线中心的偏差和偏航角来实现对移动平台的实时定位。所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的PC机包括用于建立算法模型的MATLAB/Simulink与用于提供I/O接口模块库的RTI。所述的基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的ControlDesk虚拟仪表用于MicroAutoBox控制器工作状态的监测和调参。显然，本技术的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本技术所做的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的经审核原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，包括外部命令获取模块、CAN总线、MicroAutoBox控制器、四个光电编码器、四个电机、四个电机驱动器、工作参数测量模块、PC机、ISP总线，所述的外部命令获取模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的工作参数测量模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的MicroAutoBox控制器与电机驱动器双向连接，所述的电机驱动器输出端与电机相连，电机和光电编码器输入端连接，光电编码器输出端与电机驱动器输入端相连；所述的PC机通过ISP总线与MicroAutoBox控制器双向连接，包括MATLAB/Simulink仿真、RTI实时模块库、ControlDesk虚拟仪表。

【技术特征摘要】
1.一种基于dSPACE控制器开发的全向移动机器人控制系统，其特征在于，包括外部命令获取模块、CAN总线、MicroAutoBox控制器、四个光电编码器、四个电机、四个电机驱动器、工作参数测量模块、PC机、ISP总线，所述的外部命令获取模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的工作参数测量模块是通过CAN总线与MicroAutoBox控制器双向连接；所述的MicroAutoBox控制器与电机驱动器双向连接，所述的电机驱动器输出端与电机相连，电机和光电编码器输入端连接，光电编码器输出端与电机驱动器输入端相连；所述的PC机通过ISP总线与MicroAutoBox控制器双向连接，包括MATLAB/Simulink仿真、RTI实时模块库、ControlDesk虚拟仪表。2.根据权利要求1所述的基于dSPA...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾长胜，刘欢欢，孙选，赵洪华，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东,37