1、“.....必须让机器人后退段时间,脱离卡死状态之后,避开这条路径,而重新对路径进行规划。在任务点超时。这说明机器人已经到达了目标点附近,而无法完成任务。这种情况般发生在岛的附近已经有个机器人,并妨碍了我方机器人执行任务。这种情况下,需要让机器人后退段时间,脱离卡死状态,再放弃当前任务,执行下任务。执行机构超时是指,执行机构在定的时间内没有完成给定的任务,并触发了执行机构超时。这种情况下,需要立即放弃当前任务,保证执行机构顺利归位后再执行下个任务。软件系统由于定位和导航系统的计算量很大,而且执行机构控制复杂,因此,个好的软件结构至关重要,。软件系统结构图为软件系统的结构图避障模块找岛模块导航模块模块调度器传感器检查模块执行机构并行处理状态机定位模块超时处理串口发送模块图软件系统结构图模块调度器负责各个模块的调度,如创建,挂起,恢复等......”。
2、“.....找岛和导航模块是不能并行执行的,只有在导航挂起之后,才有可能开启找岛模块。定位模块永远不能被挂起。这种程序结构可以保证各个功能的正常执行,并实现了各种功能的并行执行。机器人任务的生成,分析与执行为了方便策略的生成与执行,系统用来表示机器人的任务。其中表示任务点的位置,表示执行的任务种类。机器人需要执行的所有精品文档欢迎下载任务被存储在个被称为目标池的结构体数组中。机器人从目标池中顺序地取出任务来执行,当出现超时的时候,将放弃当前的任务,再从目标池中取出下个任务来执行。般而言机器人该到哪里,执行什么任务是由人决定的。当人为给定的任务执行完毕之后,需要机器人自己生成目标点。这时需要使用任务生成器来自动生成目标点。目标生成器的工作原理是,先找出岛的分值与机器人离岛距离的倒数之积最小的岛......”。
3、“.....还是得分任务。计算方式的选择定位和导航系统计算量很大,而且对精度要求很高。我们使用的是定点,数据宽度为位,比较适合做定点数运算,而进行浮点数运算则相对较慢。处理用定点数来处理浮点数运算般使用的方法是值,在格式下,最高精度为。对于主得分机器人而言,其左边从动轮的矫正系数,轮距,则其转动的最小角度为,而该数经过正弦运算之后的值为,其小于在格式下能够表示的最小值。由于位数据宽度下格式有符号数的最高精度为格式,而这种情况下也无法满足计算精度的要求。因此,为了保证计算精度,我们最后在系统中使用了浮点数运算。虽然定点要做浮点运算,计算量很大,但由于机器人运动的速度不快,系统对与采用频率的要求并不是很高。实验测试表明,模块调度器的调度频率可达以上。由于机器人的运动速度不会高于,因此系统每次采样的间距不会大于,这种定位精度已经是够用了......”。
4、“.....计算量很大机器人上安装的传感器数量和种类都很多,因此,如何在有限的时间内完成系统的调试工作成为了个重要的问题。为此,我们开发了套无限调试系统,将机器人上的我们所关心的各种信息,通过无线串口,实时地传输到上位机上,上位机程序实时地将接受到的各种信息显示出来。同时,可以在上位机上利用图形界面设置机器人的各种参数电机的基础速度目标池信息,再通过无限串口将这些内容发送到机器人上,从而免去了调试过程中每改次参数和策略都要重新下载程序的漫长过程。无线串口收发器无线串口模块以深圳华澳通公司生产的无线串口为核心,该模块对上层完全屏蔽了内部的工作过程,输出为电平的标准的接口。其波特率为,工作方式为半双工模式,有多种频率点可以选择。下图为该模块的实物图图无线串口模块串口通讯协议由于整个通讯过程数据量很大,必须对整个传输过程进行数据流控制......”。
5、“.....为了降低开销,我们使用了比较简单的通讯协议。整个数据流由包头,控制帧,数据,包尾组成。在通讯过程中,使用连续的两个为开头,使用连续的两个为包尾,使用为控制帧。控制帧的作用是,当数据流中出现时,将会在其前面加入个以保证传输正确,防止误读取。比如,如果要传输的数据为用进制表示则实际传输的数据流为。通过实验,该传输协议简单有效,基本能够满足整个数据传输过程的需要。精品文档欢迎下载端控制程序端控制程序是整个无线调试系统的核心,图为该程序的主界面,图为参数设置界面,图为策略路径生成界面。图控制程序的主界面图参数设置界面精品文档欢迎下载图策略路径生成界面主控界面用于实时监测机器人的当前状态,包括传感器信息,机器人定位信息,以及机器人运动的轨迹。图显示的机器人在调试时运动的轨迹和定位信息。参数设置界面主要用于设置机器人需要调试的各种参数......”。
6、“.....为了能够方便的生成任务点,我们在程序中加入了策略辅助生成模块,如图所示,操作人员只需要在地图上点击目标点,并在弹出的菜单中选择目标点的类型,便可以生成组路径,同时程序能自动生成这组路径所对应的语言程序代码。精品文档欢迎下载总结为了在技术上有所突破,今年,我们没有像以往那样使用了上届所留下的技术,而是对整个系统进行了很多更深层次的探索与研究。从定位方式上来说,机器人放弃了传统的依靠引导线导航的方法,而是使用编码器进行全局定位从硬件上来看,我们也没有使用以往的单片机,而是使用了的硬件模式,这不仅提高了整个系统的计算能力,而且有效地解决了控制器和外设的接口问题。但是由于没有技术积累,所以在摸索的过程中走了很多弯路,做了很多批电路板,也总结了很多调试经验才最后能够很好的运用。为了提高机器人的感知能力,在机器人身上安装了大量的传感器......”。
7、“.....最后所有的传感器接口几乎都已用完。每个机器人的传感器,电源,电机线路的布置也是非常繁琐的事情,工作量相当大。在调试过程中经常出现电路板接口松动,传感器线路接触不良,排线断裂等问题,所以后期维护也很重要。多传感器系统也存在些固有的问题。因为传感器较多,无法保证每个传感器的可靠性,因此,软件编写的时候,不能完全依赖于传感器。我们今年比赛的失败,有很大的程度上是由于太依赖于传感器了,而比赛的时候,传感器又不稳定,导致整个机器人无法正常工作。由于机器人的定位和导航方式需要大量的运算,坐标变换精品文档欢迎下载附录三路径规划核心源代码找出目标点和当前点所在的区域。如果走中路情况就比较特殊,精品文档欢迎下载,,导航的稳定性取决于导航参数的设置同时,机器人执行机构也十分复杂,为了提高得分效率,不得不做执行机构和导航的并行处理,因此,整个机器人的软件系统十分复杂......”。
8、“.....在整个软件系统开发过程中遇到了很多问题,有的得以顺利的解决,有的找不到原因,最后只能使用了其他方式替代。开发过程中遇到最令人头痛的问题是机器人在运动过程中程序很容易跑飞。这个问题困扰了我们很长段时间。后来发现电路板在受到冲击之后程序就会跑飞,才知道是电路板焊接工艺的问题。之后换了块好的控制板,并在电路板下面加上了减震海绵之后,这个问题就没有出现过了。另个问题就是程序在外部中运行和在内部中运行的效果差别很大。起初我们以为在中程序会运行的比中快,因为的速度比快很多。但是从实际的测试效果上来看,中进行浮点数运算的速度比中要快接近倍。分析其原因,主要是因为,的主频只有,访问速度上的优势没有体现出来,而要访问外部总线,需要插入额外的外部总线周期,因此,访问外部会比内部的慢很多。其两者的差别不仅仅是体现在速度上,而且表现在程序执行结果上......”。
9、“.....精品文档欢迎下载程序在中运行时,使用提供的浮点数库函数计算反正切时结果正确而在中却得到了的值。该问题至今也没有发现真正的原因。因为计算反正切的时候对精度要求不高,故后来使用了中的定点数运算函数来计算反正切。由于系统中只有块,所有的计算与控制都必须由其来执行。而且为了提高执行机构的效率,在导航过程中执行机构是并行运动的,使得要并行地处理定位信息和控制执行机构,导致了软件结构复杂,调试困难。因此,在没有使用多任务操作系统或者的性能不够高的前提下,最好少用并行处理,以增强可靠性。如果不得不使用并行处理,则最好在系统中再加入些辅助的控制器,来完成并行处理。今年机器人所完成的任务也是远远超过往年的工作量,是个庞大的系统工程,对软件的编写和除提出了很高的要求。由于使用了无线串口作为辅助工具,所以在场上可以远程设置参数调试,大大提高了调试效率......”。
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