负压爬壁机器人及其控制技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外爬壁机器人的研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 国内爬壁机器人研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国外爬壁机器人研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3 爬壁机器人的发展和趋势 | 第16页 |
| 1.4 本文的主要研究内容及结构组织 | 第16-18页 |
| 第2章 爬壁机器人的力学分析 | 第18-29页 |
| 2.1 爬壁机器人运动学分析 | 第18-20页 |
| 2.2 静态受力分析 | 第20-21页 |
| 2.3 运动受力分析 | 第21-24页 |
| 2.3.1 机器人直线行走 | 第21-23页 |
| 2.3.2 机器人转弯分析 | 第23-24页 |
| 2.4 负压机器人有限元分析 | 第24-28页 |
| 2.4.1 引言 | 第24页 |
| 2.4.2 有限元分析的一般流程 | 第24-25页 |
| 2.4.3 负压爬壁机器人的有限元模型建立 | 第25-26页 |
| 2.4.4 负压爬壁机器人的静力学分析 | 第26-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 负压爬壁机器人的总体机构与设计 | 第29-40页 |
| 3.1 机器人总体设计 | 第29页 |
| 3.2 吸附系统分析 | 第29-34页 |
| 3.2.1 吸附方式分析和选择 | 第29-30页 |
| 3.2.2 负压吸附原理 | 第30-31页 |
| 3.2.3 离心叶轮仿真与设计 | 第31-34页 |
| 3.3 运动机构分析和选择 | 第34页 |
| 3.4 密封系统 | 第34-35页 |
| 3.5 超声波测距避障模块 | 第35-39页 |
| 3.5.1 超声波的特性 | 第35-36页 |
| 3.5.2 超声波的工作原理 | 第36-39页 |
| 3.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 爬壁机器人硬件控制系统 | 第40-57页 |
| 4.1 总体控制概述 | 第40-41页 |
| 4.2 硬件系统设计 | 第41-42页 |
| 4.3 主控芯片介绍以及外围电路设计 | 第42-47页 |
| 4.3.1 主控芯片的介绍及配置 | 第42页 |
| 4.3.2 外围电路介绍 | 第42-47页 |
| 4.4 驱动电路设计 | 第47-49页 |
| 4.4.1 有刷电机驱动 | 第47-49页 |
| 4.4.2 无刷电机驱动 | 第49页 |
| 4.5 无线串口通信 | 第49-50页 |
| 4.6 传感器设计 | 第50-51页 |
| 4.6.1 电流传感器 | 第50页 |
| 4.6.2 位置传感器 | 第50-51页 |
| 4.7 uC/OS-II系统的移植 | 第51-52页 |
| 4.7.1 uC/OS-II系统基本概述 | 第51页 |
| 4.7.2 任务划分 | 第51-52页 |
| 4.8 PID的运动控制算法 | 第52-55页 |
| 4.8.1 PID的基本概念 | 第52-54页 |
| 4.8.2 基于传感器的位置速度的PID控制 | 第54-55页 |
| 4.9 本章小结 | 第55-57页 |
| 第5章 爬壁机器人软件控制系统 | 第57-63页 |
| 5.1 软件系统的总体概述、 | 第57-59页 |
| 5.2 KEIL软件设计环境 | 第59-60页 |
| 5.3 上位机软件控制界面 | 第60-61页 |
| 5.4 移动遥控端设计 | 第61页 |
| 5.5 摄像头捕获 | 第61-62页 |
| 5.5.1 CamSHIFT算法 | 第61-62页 |
| 5.5.2 摄像头的实验效果 | 第62页 |
| 5.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第6章 负压爬壁机器人实验和测试 | 第63-72页 |
| 6.1 实验介绍 | 第63页 |
| 6.2 负压爬壁机器人的实验平台搭建 | 第63-64页 |
| 6.3 负压爬壁机器人综合性能测试 | 第64-66页 |
| 6.3.1 负压爬壁机器人壁面适应实验 | 第64-65页 |
| 6.3.2 不同壁面的机器人续航实验： | 第65页 |
| 6.3.3 不同壁面机器人的载重能力实验 | 第65-66页 |
| 6.4 控制系统实验 | 第66-69页 |
| 6.4.1 机器人的位置测试 | 第66-67页 |
| 6.4.2 电机速度控制 | 第67-69页 |
| 6.5 机器人负压装置性能试验 | 第69-71页 |
| 6.5.1 流量和负压的关系 | 第69-70页 |
| 6.5.2 密封材质的对比 | 第70页 |
| 6.5.3 密封间隙的效果对比 | 第70-71页 |
| 6.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-75页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
