多自由度真空吸附式爬墙机器人系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题背景及选题依据 | 第10-11页 |
| 1.2 爬墙机器人研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 爬墙机器人研究涉及的关键性问题 | 第15-16页 |
| 1.4 论文主要研究内容和结构安排 | 第16-17页 |
| 1.5 本章小节 | 第17-18页 |
| 第二章 爬墙机器人整体方案设计 | 第18-30页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 爬墙机器人机械结构的设计 | 第18-23页 |
| 2.2.1 机械结构方案的提出 | 第18-19页 |
| 2.2.2 爬墙机器人三维模型设计 | 第19-20页 |
| 2.2.3 真空吸盘足的设计 | 第20-22页 |
| 2.2.4 机械结构功能分析 | 第22-23页 |
| 2.3 真空吸附系统的设计 | 第23-27页 |
| 2.3.1 真空概念简介 | 第23-24页 |
| 2.3.2 真空发生装置的选择 | 第24-25页 |
| 2.3.3 真空吸附系统其他器件的选择 | 第25-26页 |
| 2.3.4 真空吸附系统方案的提出 | 第26-27页 |
| 2.4 供电系统及驱动装置 | 第27-29页 |
| 2.4.1 供电电源 | 第27-28页 |
| 2.4.2 供电系统框架 | 第28页 |
| 2.4.3 驱动装置 | 第28-29页 |
| 2.5 本章总结 | 第29-30页 |
| 第三章 爬墙机器人运动学和安全性分析 | 第30-42页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 爬墙机器人吸盘足运动学分析 | 第30-38页 |
| 3.2.1 D-H参数法介绍 | 第30-35页 |
| 3.2.2 吸盘足坐标系建立 | 第35-36页 |
| 3.2.3 正运动学问题求解 | 第36-37页 |
| 3.2.4 逆运动学问题求解 | 第37-38页 |
| 3.3 爬墙机器人安全性分析 | 第38-41页 |
| 3.3.1 吸盘足吸附性能试验 | 第38-40页 |
| 3.3.2 吸盘足负载试验 | 第40-41页 |
| 3.4 本章总结 | 第41-42页 |
| 第四章 爬墙机器人运动规划与仿真 | 第42-58页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 步态规划概述 | 第42-43页 |
| 4.3 爬墙机器人步态稳定性分析 | 第43-51页 |
| 4.3.1 静态稳定性分析 | 第43-48页 |
| 4.3.2 动态稳定性分析 | 第48-51页 |
| 4.4 爬墙机器人步态规划 | 第51-55页 |
| 4.4.1 步态控制流程 | 第51-52页 |
| 4.4.2 步态时序分析 | 第52页 |
| 4.4.3 规则步态规划 | 第52-53页 |
| 4.4.4 避障步态规划 | 第53-54页 |
| 4.4.5 定点转弯步态规划 | 第54-55页 |
| 4.5 爬墙机器人步态软件仿真 | 第55-57页 |
| 4.5.1 仿真结果 | 第55-57页 |
| 4.6 本章总结 | 第57-58页 |
| 第五章 爬墙机器人控制系统设计 | 第58-72页 |
| 5.1 引言 | 第58页 |
| 5.2 爬墙机器人对控制系统的设计要求 | 第58-59页 |
| 5.3 控制系统硬件设计 | 第59-67页 |
| 5.3.1 供电模块设计 | 第59-60页 |
| 5.3.2 主控芯片最小系统设计 | 第60-61页 |
| 5.3.3 舵机控制模块介绍 | 第61-62页 |
| 5.3.4 步进电机驱动模块介绍 | 第62-63页 |
| 5.3.5 真空电磁阀控制模块介绍 | 第63-64页 |
| 5.3.6 真空传感器模块介绍 | 第64页 |
| 5.3.7 倾角传感器模块介绍 | 第64-65页 |
| 5.3.8 主控板通讯模块设计 | 第65-67页 |
| 5.4 控制系统软件设计 | 第67-71页 |
| 5.4.1 主程序设计 | 第67-68页 |
| 5.4.2 调试功能函数设计 | 第68-69页 |
| 5.4.3 无线串口通讯设计 | 第69-70页 |
| 5.4.4 步态功能函数包设计 | 第70-71页 |
| 5.5 本章总结 | 第71-72页 |
| 第六章 样机实验研究 | 第72-75页 |
| 6.1 引言 | 第72页 |
| 6.2 样机组装 | 第72-73页 |
| 6.2.1 控制板焊接 | 第72页 |
| 6.2.2 样机总装 | 第72-73页 |
| 6.3 样机墙面吸附实验 | 第73页 |
| 6.4 样机直线行走实验 | 第73-74页 |
| 6.5 样机转弯实验 | 第74页 |
| 6.6 本章总结 | 第74-75页 |
| 第七章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 7.1 本文总结 | 第75-76页 |
| 7.2 工作展望 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-80页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第80页 |
