随着机器人技术的发展,小型地面移动机器人在排爆、反恐、消防、管道检测等领域的应用越来越广泛,机器人控制系统的研究也成为当今科学研究领域的热点之一。本研究课题来源于国家电网公司的实际工程项目——“电缆隧道检测机器人系统”,其研制的意义在于:以机器人的方式综合实现电缆隧道的防火、有害气体监测工作的自动化。本课题着重研究电缆隧道检测机器人控制系统,主要工作包括以下几个方面:首先,进行了机器人控制系统下位机硬件设计,包括机器人供电电源系统,以TMS320LF2407型DSP为核心的运动控制系统,多传感器数据采集系统,无线通讯系统。其次,进行了机器人控制系统上位机软件设计,包括使用Delphi语言设计了人机交互界面和上位机控制软件,和基于多传感器数据融合技术的工况等级评定系统。最后,重点研究了以超声波测距传感器作为感知器的机器人避障系统,以及通过图像处理技术来研究隧道路径导航,从而实现基于行为的机器人运动控制。实验证明了该机器人控制系统的稳定性和可靠性,它不但能够在无线遥操作模式下实现避障、越障等功能,而且能够在自主模式下实现简单的自主行走和越障。另外,工况等级评定系统也令人满意,整体功能达到了预期的设计目标。