1. 研究目的与意义

1.1家居服务机器人瞬态平稳控制系统的背景

随着现代科学技术的发展，越来越多种类的机器人用于人类的日常生活中，其中家居服务机器人与人类生活最密切相关。家居服务机器人的重要基础功能之一是在室内环境下的平稳快速移动，例如面向行动不便的老人、卧床休息的病人以及忙碌的主人，提供端茶端水、传递药品、运送饭菜等功能。但是由于机器人快速移动过程中的急起急停，可能会导致液体洒落、物品滑落等问题。而家居服务机器人瞬态平稳控制的目的与意义：改善避障措施欠完备，动作单一，连贯性不强的缺点，促进家居服务机器人的发展。

1.2 模糊pid控制器

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

本课题的研究内容基于模糊pid和单片机设计家居服务机器人瞬态平稳控制系统，以实现对机器人急起急停的瞬态控制，并达到可量化的良好标准。 系统主要研究以单片机为核心的硬件设计、电路设计、软件程序设计以及家居服务机器人瞬态平稳控制系统的网络结构等。

硬件设计包括：单片机的要求与选择以实现机器人平稳运动、模糊pid控制器的要求与选择。

3. 研究的方法与步骤

初期准备阶段：先收集查阅相关家居机器人的资料了解有关家居机器人的基本情况，了解机器人不平稳运动主要面临的问题。并参考其他系统的设计方法结合此次设计运用的技术确定设计方案。

设计阶段：确定系统设计方案即设计出系统的网络结构图；本课题是基于模糊pid算法和单片机的家居安全控制系统，系统将使用总线型拓扑结构。

在硬件设计中通过查阅资料结合本课题的具体功能对硬件如线路、单片机、传感器等器件进行参数信息收集、选择。如在传感器的选择中于是家居服务机器人瞬态平稳控制系统功能的需求，选择a/d转换器将模拟信号转换为数据信号，发送到单片机进行判断。

4. 参考文献

[1] 哈森k.哈里尔.非线性控制,机械工业出版社, 2016.

[2] 诶佛里尔 m.劳.仿真建模与分析,机械工业出版社,2017.

[3] 刘金琨.机器人控制系统的设计与matlab仿真,清华大学出版社, 2016.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.25—2022.3.15 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.16—2022.3.31 硬件功能分析，熟悉单片机系统指令及编程语言；

（3）2022.4.01—2022.5.12 设计电路原理图、编制应用程序；