| 1 绪论 | 第1-14页 |
| 1．1 引言 | 第8页 |
| 1．2 自主移动机器人的发展现状 | 第8-10页 |
| 1．2．1 国外移动机器人的发展现状 | 第8-9页 |
| 1．2．2 国内移动机器人的发展现状 | 第9-10页 |
| 1．3 移动机器人导航与控制技术的研究现状 | 第10-13页 |
| 1．3．1 移动机器人的传感技术 | 第10-11页 |
| 1．3．2 移动机器人的导航与定位技术 | 第11-12页 |
| 1．3．3 模糊控制技术的研究现状 | 第12-13页 |
| 1．4 本文完成的主要内容 | 第13-14页 |
| 2 磁迹导航技术的理论基础 | 第14-27页 |
| 2．1 磁迹导航概述 | 第14页 |
| 2．2 磁介质的磁场定律 | 第14-19页 |
| 2．2．1 磁感应强度 | 第14-15页 |
| 2．2．2 磁通连续定理和安培环路定理 | 第15-17页 |
| 2．2．3 磁路定理 | 第17页 |
| 2．2．4 磁的库仑定律 | 第17-18页 |
| 2．2．5 磁偶极子 | 第18-19页 |
| 2．3 磁化理论 | 第19-23页 |
| 2．3．1 磁性物质的分类和特性 | 第19-20页 |
| 2．3．2 土壤的磁特性 | 第20-21页 |
| 2．3．3 铁磁材料的磁化规律 | 第21-22页 |
| 2．3．4 土壤的磁化 | 第22-23页 |
| 2．4 磁检测技术 | 第23-27页 |
| 2．4．1 磁传感技术 | 第23-24页 |
| 2．4．2 磁阻效应 | 第24-27页 |
| 3 地面磁迹信息的获取 | 第27-46页 |
| 3．1 地面磁迹信息检测系统的设计 | 第27-28页 |
| 3．1．1 磁传感器的选择 | 第27-28页 |
| 3．1．2 地面磁迹信息检测系统的组成 | 第28页 |
| 3．2 地面磁迹信息检测的方法 | 第28-30页 |
| 3．3 地面磁迹信息的获取 | 第30-38页 |
| 3．3．1 硬磁干扰 | 第31-35页 |
| 3．3．1．1 硬磁干扰的特点 | 第31-32页 |
| 3．3．1．2 硬铁干扰的标定 | 第32-35页 |
| 3．3．2 软磁干扰 | 第35-37页 |
| 3．3．2．1 软磁干扰的特点 | 第35-36页 |
| 3．3．2．2 软磁干扰的补偿 | 第36-37页 |
| 3．3．3 磁迹与磁迹之间的干扰的消除方法 | 第37页 |
| 3．3．4 磁迹传感器与辅助传感器关系矩阵的标定 | 第37-38页 |
| 3．4 磁迹信息在磁迹传感器组上的分布特性及其影响因素 | 第38-46页 |
| 3．4．1 地面磁迹信息在磁迹传感器组上的分布特性 | 第38-42页 |
| 3．4．2 地面磁迹信息分布的影响因素 | 第42-46页 |
| 3．4．2．1 磁迹信息的不均匀性的影响 | 第42-43页 |
| 3．4．2．2 磁迹信息不规则性的影响 | 第43-46页 |
| 4 自主移动机器人的磁迹导航 | 第46-60页 |
| 4．1 基于行为的磁迹导航 | 第46-50页 |
| 4．1．1 导航控制结构组成 | 第46-48页 |
| 4．1．2 磁迹检测与跟踪行为 | 第48页 |
| 4．1．3 避障行为 | 第48页 |
| 4．1．4 紧急行为 | 第48页 |
| 4．1．5 导航行为的决策 | 第48页 |
| 4．1．6 行为动作的执行 | 第48-49页 |
| 4．1．7 区域覆盖的路径规划策略 | 第49-50页 |
| 4．2 磁迹导航的模糊控制 | 第50-55页 |
| 4．2．1 模糊控制概述 | 第50页 |
| 4．2．2 输入变量及其模糊化 | 第50-53页 |
| 4．2．2．1 磁迹与车体位置偏差及模糊化 | 第50-52页 |
| 4．2．2．2 磁迹与车体方向偏差的确定 | 第52-53页 |
| 4．2．3 输出变量及其模糊化 | 第53页 |
| 4．2．4 模糊推理规则的制定 | 第53-54页 |
| 4．2．5 模糊控制输出变量的去模糊化 | 第54-55页 |
| 4．3 机器人的运动控制 | 第55-60页 |
| 4．3．1 机器人的本体结构与驱动系统 | 第55页 |
| 4．3．2 移动机器人的运动模型 | 第55-57页 |
| 4．3．3 伺服电机驱动电压的确定 | 第57-58页 |
| 4．3．4 光电编码器的反馈与位姿的确定 | 第58-60页 |
| 5 磁迹检测系统与运动控制器的设计 | 第60-74页 |
| 5．1 硬件结构设计 | 第60页 |
| 5．2 硬件设计 | 第60-67页 |
| 5．2．1 磁迹检测系统 | 第61-64页 |
| 5．2．1．1 HMC2003G型磁阻传感器的特性 | 第61-62页 |
| 5．2．1．2 三轴磁阻传感器的信号采集与处理电路 | 第62-63页 |
| 5．2．1．3 磁场分量的数据采集与A/D转换电路 | 第63页 |
| 5．2．1．4 置位与复位脉冲电路 | 第63-64页 |
| 5．2．1．5 5V/20V转换电路 | 第64页 |
| 5．2．2 运动控制子系统 | 第64-67页 |
| 5．2．2．1 运动控制系统的组成 | 第64-65页 |
| 5．2．2．2 伺服电机的驱动器 | 第65页 |
| 5．2．2．3 电流检测 | 第65-66页 |
| 5．2．2．4 光电编码器 | 第66页 |
| 5．2．2．5 复位电路 | 第66-67页 |
| 5．2．2．6 通信模块 | 第67页 |
| 5．2．2．7 检测处理模块 | 第67页 |
| 5．3 控制软件与各模块驱动程序 | 第67-74页 |
| 5．3．1 控制软件 | 第67-68页 |
| 5．3．2 磁迹检测系统 | 第68-70页 |
| 5．3．2．1 磁迹检测系统主程序 | 第68-69页 |
| 5．3．2．2 标定程序 | 第69-70页 |
| 5．3．2．3 磁迹检测程序 | 第70页 |
| 5．3．2．4 串行通信接收中断子程序 | 第70页 |
| 5．3．3 运动控制子系统 | 第70-74页 |
| 5．3．3．1 主程序 | 第71页 |
| 5．3．3．2 软件定时器中断程序 | 第71-73页 |
| 5．3．3．3 串行通信接收中断子程序 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-79页 |
