摘 要：智能制造，广泛地定义为智能制造技术和智能制造系统两者结合的产物，起源于人工智能的研究。

四轮独立驱动转向机器人作为智能制造的代表性产品，凭借其优秀的智能制造技术，目前已占据移动机器人市场的领导地位，成为机器人领域的技术标杆，引领相关产业朝着更高更好的方向发展。同时，这又对机器人运行的操作性能、稳定性、传动效率等方面提出了更加严格的要求，需要其具备良好的机械结构和控制策略。

因此，本文针对现有四轮机器人存在的协调控制、转向限度等一系列问题，进行了系统性的数据研究分析。本设计基于STM32芯片开发了控制主板模块，使机器人具有了PWM调速、循迹、避障和跟随功能，主要进行了四轮独立驱动转向机器人控制系统开发、转向控制算法研究、转速控制设计研究、软硬件设计与实现等工作内容。

 

 

关键词：STM32芯片、四轮独立驱动，转向控制、算法研究、控制系统

 

目   录

 

1  绪论 5

1．1  课题研究背景和意义 5

1．2  国内外研究现状 5

1．3  论文研究内容及组织结构 5

1．4  本章小结 5

2  四轮独立驱动转向机器人控制系统开发 6

2. 1  机器人转向系的选择 6

2. 2 四轮独立驱动转向机器人控制的设计 8

2. 3  四轮独立驱动转向机器人控制策略设计 9

2. 4  本章小结 9

3  四轮独立驱动转向机器人转向控制算法研究 9

3. 1  控制算法需求分析与算法介绍 9

3. 2  转向控制对象数学模型 11

3. 3  四轮独立驱动转向机器人的转向控制设计 12

3. 4  本章小结 14

4  四轮独立驱动转向机器人转向控制设计研究 14

4.1  四轮独立驱动转向机器人转向传感器设计 14

4.2  四轮独立驱动转向机器人转向传感实验 15

4.3  本章小结 16

5  四轮独立驱动转向机器人软硬件设计与实现 16

5.1  四轮独立驱动转向机器人整体机构 16

5.2  四轮独立驱动转向机器人控制系统硬件设计 16

5.3  四轮独立驱动转向机器人控制系统软件设计 19

5.4   实验及结果分析 20

5.5   本章小结 21

结  论 22

参 考 文 献 23

致  谢 24

附录 25