基于麦克纳姆轮的全向移动平台控制设计.docx

摘要：目前传统自动导引车（AGV）虽然是物流装备及生产制造业的主流机械设备，在降低成本，提高公司生产效率，提高企业管理水平等方面有一定作用。但在一些空间有限、狭窄的特定环境中则不适用。出于对这些方面的考虑，当前已开发出一种可以任意方位移动的机器人——全向移动麦克纳姆轮车。

本文首先分析了国内外麦克纳姆轮车的现状，简述了根据麦克纳姆轮车的受力分析进行平台的搭建和电路的开发，侧重于以STC89C52单片机为控制核心，实现对基于麦克纳姆轮小车的全向移动平台控制。完成前进，后退，左右平移，原地旋转，圆心旋转等基本操作功能。为符合实际使用操作情景，后期还实现并完善了红外避障和物理防撞功能。最后将安全部件对接，测试整个运动平台的运动和安全性能，开发基于单片机的车体控制系统，具有一定的现实意义。

关键词：麦克纳姆轮；全向移动平台；控制设计；STC89C52单片机；串口通信

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究目的及意义-1

1.2 麦克纳姆全方位轮国内外发展现状-3

1.3 论文组织结构-4

2 全方位移动平台的系统的初步搭建-5

2.1 麦克纳姆轮全向移动驱动原理-5

2.2 麦克纳姆轮运动受力分析-5

2.3 麦克纳姆轮平台的初步搭建-7

2.4本章小结-8

3 麦克纳姆轮全向移动平台控制设计-9

3.1 STC89C52单片机-9

3.2 麦克纳姆轮小车控制方式——蓝牙遥控-10

3.2.1 蓝牙调试-10

3.2.2 串口通信-12

3.2.3 蓝牙串口程序-14

3.3 麦克纳姆轮小车方向控制-15

3.3.1 驱动模块-15

3.3.2 移动方向控制程序设计-16

3.3.3 延伸——自动循迹控制-18

3.4 麦克纳姆轮小车速度控制-20

3.4.1 PWM脉冲控制速度原理-20

3.4.2 PWM脉冲控制程序-20

3.5 车体安全控制设计-22

3.6本章小结-24

4麦克纳姆轮全方位移动平台运行测试-25

4.1 移动平台运行测试结果-25

4.2 偏差原因分析和改进方法-26

4.3 本章小结-27

5 总结与展望-28

5.1 总结-28

5.2 展望-28

参 考 文 献-30

致 谢-32

附 录 A-33