| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状及重要赛事和发展趋势 | 第9-11页 |
| 1.2.1 研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 发展趋势 | 第10-11页 |
| 1.3 本文的研究工作 | 第11-12页 |
| 第2章 体操机器人机械结构设计 | 第12-23页 |
| 2.1 体操机器人的机械设计要求 | 第12-13页 |
| 2.1.1 结构要求及规格说明 | 第12页 |
| 2.1.2 比赛场地和动作要求 | 第12-13页 |
| 2.2 体操机器人的自由度分配和舵机选择 | 第13-18页 |
| 2.2.1 体操机器人自由度的分配 | 第13-15页 |
| 2.2.2 舵机的选择 | 第15-16页 |
| 2.2.3 舵机的工作原理 | 第16-18页 |
| 2.3 体操机器人的机械设计 | 第18-22页 |
| 2.3.1 零件的设计和制造 | 第19-20页 |
| 2.3.2 整机的装配设计和组装 | 第20-22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-23页 |
| 第3章 体操机器人硬件设计 | 第23-33页 |
| 3.1 体操机器人的功能要求 | 第23页 |
| 3.2 体操机器人的控制器的选择 | 第23-24页 |
| 3.3 核心控制系统设计-AVR128单片机 | 第24-26页 |
| 3.3.1 ATmega128单片机特点 | 第24-25页 |
| 3.3.2 ATmega128单片机引脚说明 | 第25-26页 |
| 3.4 硬件系统总体设计 | 第26-30页 |
| 3.4.1 控制器最小系统设计 | 第27页 |
| 3.4.2 电源稳压系统设计 | 第27-28页 |
| 3.4.3 串口电路设计 | 第28页 |
| 3.4.4 光耦抗干扰电路设计 | 第28-29页 |
| 3.4.5 A/D电路设计 | 第29-30页 |
| 3.5 控制电路板的实现 | 第30-32页 |
| 3.5.1 焊接板的实现 | 第30-31页 |
| 3.5.2 控制器低功耗、抗干扰性设计 | 第31-32页 |
| 3.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 第4章 体操机器人控制系统软件设计与实现 | 第33-50页 |
| 4.1 软件设计的技术路线 | 第33-36页 |
| 4.1.1 软件设计的功能要求 | 第33页 |
| 4.1.2 软件设计总体方案 | 第33-34页 |
| 4.1.3 AVR开发环境和开发软件的选择 | 第34-35页 |
| 4.1.4 上位机开发软件的选择 | 第35-36页 |
| 4.2 控制系统软件设计与实现 | 第36-42页 |
| 4.2.1 AVR主函数的设计 | 第36-37页 |
| 4.2.2 初始化硬件和初始化PWM输出端口 | 第37-38页 |
| 4.2.3 AVR快速PWM模式产生PWM波 | 第38-39页 |
| 4.2.4 串口通讯处理函数设计 | 第39-41页 |
| 4.2.5 A/D转换程序设计 | 第41-42页 |
| 4.3 多路舵机控制的方法设计与实现 | 第42-47页 |
| 4.3.1 分时复用控制方法的方案 | 第43页 |
| 4.3.2 分时复用控制方法的实现 | 第43-45页 |
| 4.3.3 同步触发控制方法的方案 | 第45页 |
| 4.3.4 同步触发控制方法的实现 | 第45-47页 |
| 4.3.5 常见的多路舵机控制方法的缺点和改进方法 | 第47页 |
| 4.4 多路舵机的位置控制软件设计 | 第47-48页 |
| 4.5 多路舵机的速度控制软件设计 | 第48页 |
| 4.6 调试 | 第48-49页 |
| 4.7 本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 体操机器人上位机软件设计与实现 | 第50-64页 |
| 5.1 AVR的内存区域分区 | 第50-51页 |
| 5.2 嵌入式AVR单片机的软件设计 | 第51-53页 |
| 5.2.1 Bootloader自引导程序的设计和实现 | 第51-52页 |
| 5.2.2 Bootloader的主函数设计 | 第52-53页 |
| 5.3 Visual Basic的软件界面设计 | 第53-54页 |
| 5.4 Visual Basic的程序设计 | 第54-56页 |
| 5.5 Visual Basic的程序下载界面设计 | 第56-58页 |
| 5.6 调试与动作实现 | 第58-63页 |
| 5.7 本章小结 | 第63-64页 |
| 第6章 总结与展望 | 第64-65页 |
| 6.1 工作总结 | 第64页 |
| 6.2 研究展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70页 |
