移动机器人动力学控制平台
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-20页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第12页 |
| 1.2 球型机器人国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3 球型机器人控制平台整体介绍 | 第16-17页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第17-20页 |
| 2 硬件平台设计 | 第20-34页 |
| 2.1 机器人整体配置 | 第20-21页 |
| 2.2 机械系统设计 | 第21-25页 |
| 2.2.1 驱动球 | 第21-22页 |
| 2.2.2 全向轮 | 第22-24页 |
| 2.2.3 主体架构 | 第24-25页 |
| 2.3 电气系统配置 | 第25-33页 |
| 2.3.1 传感器 | 第26-29页 |
| 2.3.2 电力驱动系统 | 第29-32页 |
| 2.3.3 控制器 | 第32-33页 |
| 2.3.4 电源系统布置 | 第33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 软件平台设计 | 第34-58页 |
| 3.1 总体介绍 | 第34-36页 |
| 3.1.1 软件设计思想 | 第34-35页 |
| 3.1.2 软件平台使用流程 | 第35-36页 |
| 3.2 驱动程序开发 | 第36-44页 |
| 3.2.1 开发环境设置 | 第36-38页 |
| 3.2.2 传感器协议 | 第38-39页 |
| 3.2.3 传感器调试 | 第39-40页 |
| 3.2.4 执行器协议 | 第40-41页 |
| 3.2.5 执行器调试 | 第41-44页 |
| 3.3 代码生成库 | 第44-56页 |
| 3.3.1 代码生成设置 | 第44-46页 |
| 3.3.2 平台功能测试 | 第46-48页 |
| 3.3.3 S函数介绍 | 第48-50页 |
| 3.3.4 传感器模块 | 第50-54页 |
| 3.3.5 执行器模块 | 第54-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-58页 |
| 4 机器人建模仿真 | 第58-90页 |
| 4.1 机理建模 | 第58-71页 |
| 4.1.1 运动学分析 | 第59-62页 |
| 4.1.2 动力学分析 | 第62-69页 |
| 4.1.3 稳定性分析 | 第69-70页 |
| 4.1.4 LQR控制器设计 | 第70-71页 |
| 4.2 物理建模 | 第71-88页 |
| 4.2.1 物理建模简介 | 第71-73页 |
| 4.2.2 模型导出设置 | 第73-76页 |
| 4.2.3 传感器仿真 | 第76-78页 |
| 4.2.4 电机建模 | 第78-81页 |
| 4.2.5 摩擦力模型 | 第81-84页 |
| 4.2.6 控制器设计 | 第84-88页 |
| 4.2.7 物理建模小结 | 第88页 |
| 4.3 本章小结 | 第88-90页 |
| 5 控制平台功能验证 | 第90-108页 |
| 5.1 姿态估计 | 第90-100页 |
| 5.1.1 数据读取 | 第90-92页 |
| 5.1.2 姿态解算分析 | 第92-96页 |
| 5.1.3 算法验证 | 第96-100页 |
| 5.2 电机系统调试 | 第100-104页 |
| 5.2.1 功能测试 | 第100-102页 |
| 5.2.2 快速控制原型 | 第102-104页 |
| 5.3 机器人平衡调试 | 第104-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 6 总结与展望 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-114页 |
| 附录A 机器人机械设计图纸 | 第114-116页 |
| 附录B 传感器程序 | 第116-122页 |
| 附录C 电机命令整理 | 第122-124页 |
| 附录D 电机通信程序 | 第124-130页 |
| 附录E 机器人机理建模程序 | 第130-134页 |
| 附录F 姿态估计算法程序(互补、梯降) | 第134-142页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第142-146页 |
| 学位论文数据集 | 第146页 |
