摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
1 绪论 | 第8-14页 |
1.1 研究背景与意义 | 第8页 |
1.2 多足机器人研究现状 | 第8-12页 |
1.2.1 国外研究现状 | 第8-11页 |
1.2.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
1.3 多足机器人研究关键技术 | 第12页 |
1.4 本文研究主要内容及论文结构 | 第12-14页 |
1.4.1 本文研究主要内容 | 第12-13页 |
1.4.2 论文结构 | 第13-14页 |
2 多足机器人控制系统总体方案设计 | 第14-26页 |
2.1 多足机器人的机械结构介绍 | 第14-17页 |
2.1.1 整体结构设计 | 第14-15页 |
2.1.2 减速机构设计 | 第15-16页 |
2.1.3 分动器设计 | 第16页 |
2.1.4 步行足机构设计 | 第16-17页 |
2.2 多足机器人步态规划 | 第17-19页 |
2.2.1 稳定性分析 | 第17-18页 |
2.2.2 直线步态的设计 | 第18-19页 |
2.2.3 转弯步态的设计 | 第19页 |
2.3 多足机器人控制系统需求分析 | 第19-20页 |
2.4 多足机器人控制系统设计 | 第20-21页 |
2.5 核心部件的选择 | 第21-25页 |
2.5.1 主控制模块处理器选择 | 第21-22页 |
2.5.2 关节控制模块控制器选择 | 第22页 |
2.5.3 电机的选型 | 第22-23页 |
2.5.4 嵌入式操作系统的选择 | 第23-25页 |
2.5.5 通信方式的选择 | 第25页 |
2.6 本章小结 | 第25-26页 |
3 多足机器人控制系统的硬件设计 | 第26-42页 |
3.1 行为控制层硬件设计 | 第26-31页 |
3.2 关节驱动层硬件设计 | 第31-39页 |
3.2.1 STM32F103最小系统 | 第31-32页 |
3.2.2 主动力电机驱动模块 | 第32-37页 |
3.2.3 关节驱动模块 | 第37-39页 |
3.3 电磁兼容性设计 | 第39-40页 |
3.3.1 电源引起的电磁干扰及处理措施 | 第39-40页 |
3.3.2 地线引起的电磁干扰及处理措施 | 第40页 |
3.4 本章小结 | 第40-42页 |
4 多足机器人嵌入式Linux系统 | 第42-54页 |
4.1 嵌入式Linux系统的搭建 | 第42-46页 |
4.1.1 交叉工具链 | 第42页 |
4.1.2 内核的裁剪配置 | 第42-45页 |
4.1.3 BootLoader和文件系统 | 第45-46页 |
4.2 嵌入式Linux驱动的设计 | 第46-53页 |
4.2.1 Linux设备驱动的简介 | 第46页 |
4.2.2 Linux设备驱动的分类 | 第46-47页 |
4.2.3 Linux设备驱动的开发与加载流程 | 第47-48页 |
4.2.4 CAN通信模块的驱动 | 第48-50页 |
4.2.5 I2C接口设备的驱动 | 第50-53页 |
4.3 本章小结 | 第53-54页 |
5 多足机器人控制系统软件设计 | 第54-74页 |
5.1 行为生成与控制层软件设计 | 第55-65页 |
5.1.1 QT简介 | 第55页 |
5.1.2 QT程序开发环境的搭建 | 第55页 |
5.1.3 QT程序设计 | 第55-65页 |
5.2 关节运动层软件设计 | 第65-69页 |
5.2.1 主动力模块软件设计 | 第65-68页 |
5.2.2 关节模块软件设计 | 第68-69页 |
5.3 路径规划与控制层软件设计 | 第69-73页 |
5.3.1 路径规划算法设计 | 第69-72页 |
5.3.2 监控软件设计 | 第72-73页 |
5.4 本章小结 | 第73-74页 |
6 测试与实验 | 第74-84页 |
6.1 多足机器人实验系统 | 第74-75页 |
6.2 多足机器人直行实验 | 第75-76页 |
6.3 多足机器人嵌入式Linux的通信与实时性实验 | 第76-79页 |
6.3.1 Linux与PC机的通信实验 | 第76-77页 |
6.3.2 Linux与关节模块的CAN通信实验 | 第77-78页 |
6.3.4 嵌入式Linux系统实时性测试 | 第78-79页 |
6.4 多足机器人运动控制实验 | 第79-82页 |
6.4.1 各关节模块的电机驱动实验 | 第79页 |
6.4.2 主动力电机调速实验 | 第79-80页 |
6.4.3 关节电机位置控制实验 | 第80-81页 |
6.4.4 多关节电机协调控制实验 | 第81-82页 |
6.5 本章小结 | 第82-84页 |
7 结论与展望 | 第84-86页 |
7.1 结论 | 第84页 |
7.2 展望 | 第84-86页 |
致谢 | 第86-87页 |
参考文献 | 第87-91页 |
附录 | 第91页 |