倉儲搬運機器人控制系統設計與實現

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資料介紹

　　隨著“中國制造2025”規劃的提出，智能化生產理念受到越來越多的重視，其中物流行業就是一個代表。傳統的物流作業模式由于存在勞動力成本高、安全性較差、效率低等問題，已經無法滿足物流行業快速發展的需求。為彌補傳統模式的不足，需要采用更智能化的設備以代替人工完成搬運工作。在此背景下，本文設計并實現了一種倉儲搬運機器人控制系統。

　　首先，根據系統的實際功能需求，結合機器人的性能指標參數，提出了倉儲搬運機器人控制系統的總體設計方案。針對機器人的工作環境，設計了一種慣性測量技術、二維碼識別技術與灰度循跡技術相結合的室內導航定位方式，并介紹了潛入式倉儲搬運機器人的機械結構。基于理論分析與計算，完成了系統核心部件的選型。

　　其次，采用模塊化設計思想，完成了以MSP430F5438為核心的控制系統硬件電路設計，主要包括：最小系統模塊電路設計、電源管理模塊電路設計、運動控制模塊接口電路設計、導航定位模塊接口電路設計、無線通信模塊接口電路設計以及安全避障模塊接口電路設計，并完成了印制電路板的設計與制作。

　　然后，完成了倉儲搬運機器人控制系統的軟件設計，主要包括軟件系統總體構架設計、初始化模塊設計、中斷模塊設計、數據采集模塊設計、車體運動控制模塊設計和無線通信模塊設計等。采用模糊PI控制策略和PD控制策略分別對機器人的速度和方向進行控制，保證了倉儲搬運機器人工作的抗干擾性。采用S曲線加減速算法保證了機器人啟停過程的平滑性。

　　最后，對倉儲搬運機器人控制系統進行了分模塊測試，并在實驗室搭建了模擬場景，完成了控制系統的聯合調試。實驗結果表明，機器人控制系統能較好地滿足系統設計要求，初步驗證了整個控制系統的有效性。
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