| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-14页 |
| 1.2 移动式焊接机器人的关键技术 | 第14-16页 |
| 1.2.1 机器人本体 | 第14-15页 |
| 1.2.2 焊缝识别技术 | 第15页 |
| 1.2.3 控制系统架构 | 第15-16页 |
| 1.3 移动式焊接机器人的研究现状及其在船舶制造中的应用 | 第16-19页 |
| 1.3.1 移动式焊接机器人的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.2 移动式焊接机器人在船舶制造中的应用 | 第17-19页 |
| 1.4 本课题的研究内容 | 第19-20页 |
| 第二章 机器人本体及焊缝检测硬件设计 | 第20-27页 |
| 2.1 爬行式焊接机器人系统 | 第20页 |
| 2.2 机器人本体 | 第20-24页 |
| 2.2.1 机器人底盘结构 | 第21-22页 |
| 2.2.2 磁力吸附 | 第22-23页 |
| 2.2.3 电机及编码器选型 | 第23-24页 |
| 2.2.4 二维平台 | 第24页 |
| 2.3 焊缝位置检测系统硬件设计 | 第24-26页 |
| 2.3.1 焊缝Z方向位置检测 | 第25页 |
| 2.3.2 焊缝Y方向位置检测 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 运动控制器硬件设计 | 第27-37页 |
| 3.1 运动控制器硬件架构 | 第27-28页 |
| 3.2 主电路设计 | 第28-30页 |
| 3.2.1 电源电路 | 第28-29页 |
| 3.2.2 FPGA配置电路 | 第29-30页 |
| 3.2.3 SDRAM电路 | 第30页 |
| 3.3 外围电路设计 | 第30-35页 |
| 3.3.1 A/D转换电路 | 第30-31页 |
| 3.3.2 串行通信接口电路 | 第31-32页 |
| 3.3.3 PS/2 接口电路 | 第32页 |
| 3.3.4 差分接收电路 | 第32-33页 |
| 3.3.5 光电隔离电路 | 第33-35页 |
| 3.4 电磁兼容设计 | 第35-36页 |
| 3.4.1 光电隔离 | 第35-36页 |
| 3.4.2 数模隔离 | 第36页 |
| 3.4.3 去耦滤波 | 第36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第四章 焊缝识别图像处理算法及上位机软件设计 | 第37-51页 |
| 4.1 焊缝识别图像处理算法 | 第37-40页 |
| 4.1.1 图像预处理 | 第37-39页 |
| 4.1.2 焊缝特征识别 | 第39-40页 |
| 4.2 视觉系统标定 | 第40-44页 |
| 4.2.1 视觉系统标定原理 | 第40-42页 |
| 4.2.2 视觉系统标定试验 | 第42-44页 |
| 4.3 通讯协议设计 | 第44-45页 |
| 4.4 上位机软件设计 | 第45-47页 |
| 4.5 Y方向焊缝位置检测试验 | 第47-50页 |
| 4.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 运动控制算法及FPGA程序设计 | 第51-87页 |
| 5.1 加减速控制算法 | 第51-56页 |
| 5.1.1 加减速算法的介绍 | 第51-52页 |
| 5.1.2 梯形加减速算法的原理 | 第52-54页 |
| 5.1.3 梯形加减速算法的实现 | 第54-56页 |
| 5.2 数字PID控制器 | 第56-58页 |
| 5.3 运动控制器外围器件接口设计 | 第58-66页 |
| 5.3.1 PS/2 键盘驱动模块 | 第58-60页 |
| 5.3.2 UART串口驱动模块 | 第60-62页 |
| 5.3.3 I2C总线接口模块 | 第62-63页 |
| 5.3.4 编码器接口模块 | 第63-66页 |
| 5.4 通信协议解码器 | 第66-67页 |
| 5.5 存储器设计 | 第67-69页 |
| 5.5.1 FIFO存储器 | 第67-68页 |
| 5.5.2 SRAM存储器 | 第68-69页 |
| 5.6 数字信号滤波器的设计 | 第69-75页 |
| 5.6.1 常见的数字滤波器 | 第69-70页 |
| 5.6.2 基于冒泡法的中位值平均滤波器 | 第70-72页 |
| 5.6.3 基于流水线的中位值平均滤波器 | 第72-73页 |
| 5.6.4 数字滤波器验证试验 | 第73-75页 |
| 5.7 Z方向焊缝位置检测模块 | 第75-80页 |
| 5.7.1 Z方向焊缝位置检测模块设计 | 第75-76页 |
| 5.7.2 位移传感器标定 | 第76-77页 |
| 5.7.3 Z方向焊缝位置检测试验 | 第77-80页 |
| 5.8 运动的控制模块的FPGA设计 | 第80-85页 |
| 5.8.1 梯形加减速算法在FPGA上的实现及仿真 | 第80-82页 |
| 5.8.2 增量式PID算法在FPGA上的实现及仿真 | 第82-83页 |
| 5.8.3 位置式PID算法在FPGA上的实现及仿真 | 第83-85页 |
| 5.9 本章小结 | 第85-87页 |
| 第六章 爬行式焊接机器人焊缝跟踪试验 | 第87-93页 |
| 6.1 Y方向焊缝跟踪试验 | 第87-89页 |
| 6.2 Z方向焊缝跟踪试验 | 第89-90页 |
| 6.3 焊接跟踪试验 | 第90-91页 |
| 6.4 本章小结 | 第91-93页 |
| 结论及展望 | 第93-94页 |
| 一 结论 | 第93页 |
| 二 进一步研究的展望 | 第93-94页 |
| 参考文献 | 第94-99页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第99-100页 |
| 致谢 | 第100-101页 |
| 附件 | 第101页 |
