本文主要介紹了對遙輪足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法的研究。首先，本文建立了四輪全向足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。通過對機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型的分析，對其控制方程進(jìn)行合理簡化，提出了四輪全向足球機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法。該算法可以對機(jī)器人同時(shí)完成或位置控制和速度控制，并且控制時(shí)間最優(yōu)。該算法分為兩個(gè)部分：機(jī)器人速度軌跡生成算法和機(jī)器人速度軌跡跟隨算法。機(jī)器人速度軌跡生成算法基于開關(guān)控制原理，它根據(jù)機(jī)器人當(dāng)前位置、當(dāng)前速度、目標(biāo)點(diǎn)位置和目標(biāo)點(diǎn)速度，生成一條從“當(dāng)前點(diǎn)”到“目標(biāo)點(diǎn)”的時(shí)間最優(yōu)的速度軌跡。機(jī)器人速度軌跡生成算法利用模糊PID復(fù)合算法實(shí)時(shí)控制機(jī)器人四組驅(qū)動(dòng)輪速度。通過四組驅(qū)動(dòng)輪的速度矢量合成，使得機(jī)器人跟隨設(shè)定的速度軌跡。實(shí)驗(yàn)表明該速度控制算法完全滿足控制足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)快速、準(zhǔn)確、靈活的控制要求。
本文還對四輪足球機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)采用主一從式雙DSP為核心的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)中，主DSP對從DSP進(jìn)行管理和控制、雙DSP配合，完成速度跟隨控制、無線通訊、傳感器數(shù)據(jù)讀取等任務(wù)。該方案傳統(tǒng)方案相比，更加穩(wěn)定、實(shí)用、可靠，功能更強(qiáng)。