| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-8页 |
| 第一章 引言 | 第8-15页 |
| ·课题来源、目的和意义 | 第8页 |
| ·课题研究现状及发展趋势 | 第8-10页 |
| ·国外研究现状 | 第8-9页 |
| ·国内研究现状 | 第9-10页 |
| ·课题发展趋势 | 第10页 |
| ·机器人关键技术 | 第10页 |
| ·导航技术的发展 | 第10-13页 |
| ·早期导航方式 | 第11页 |
| ·无线电导航 | 第11页 |
| ·多普勒导航系统 | 第11页 |
| ·惯性导航系统 | 第11-12页 |
| ·卫星导航系统 | 第12页 |
| ·地形辅助、视觉导航系统 | 第12页 |
| ·组合导航系统 | 第12-13页 |
| ·研究方法 | 第13页 |
| ·各章节安排 | 第13-15页 |
| 第二章 机器人系统总体框架 | 第15-20页 |
| ·关键机械结构简介 | 第15-16页 |
| ·驱动系统简介 | 第15-16页 |
| ·升降结构简介 | 第16页 |
| ·机器人机械手简介 | 第16页 |
| ·控制系统总体方案设计 | 第16-19页 |
| ·串行处理结构 | 第17页 |
| ·并行处理结构 | 第17页 |
| ·控制系统结构类型的选择 | 第17-18页 |
| ·控制系统的硬件设计 | 第18页 |
| ·控制系统的软件设计 | 第18-19页 |
| ·控制系统设计流程 | 第19页 |
| ·本章小结 | 第19-20页 |
| 第三章 机器人导航系统设计 | 第20-38页 |
| ·轮式机器人导航方式 | 第20页 |
| ·轮式机器人导航中的相关技术 | 第20-21页 |
| ·轮式机器人自主导航系统 | 第21-31页 |
| ·惯性导航基本原理 | 第21-22页 |
| ·数学摆跟踪垂线的舒勒原理 | 第22-25页 |
| ·平台式惯性导航 | 第25-27页 |
| ·捷联式惯性导航 | 第27-31页 |
| ·轮式机器人捷联导航实现方式 | 第31-34页 |
| ·导航机器人数学模型 | 第31-32页 |
| ·机器人捷联导航方案 | 第32-34页 |
| ·导航机器人路径规划方案 | 第34-37页 |
| ·本章小结 | 第37-38页 |
| 第四章 机器人硬件系统和软件系统设计 | 第38-66页 |
| ·MCU选型和开发环境 | 第38-40页 |
| ·MCU选型 | 第38页 |
| ·STM32F103RBT6/C8051F310的开发应用环境 | 第38-39页 |
| ·MCU最小系统 | 第39-40页 |
| ·电源稳压模块电路设计 | 第40-41页 |
| ·稳压必要性 | 第40页 |
| ·稳压电路设计 | 第40-41页 |
| ·继电器控制模块电路设计 | 第41-44页 |
| ·继电器选型 | 第41-42页 |
| ·继电器的三种附加电路 | 第42-43页 |
| ·控制电路设计 | 第43-44页 |
| ·直流电机功率放大驱动模块电路设计 | 第44-49页 |
| ·驱动电路整体框架 | 第45页 |
| ·感性负载下的功率场效应管开关过程分析 | 第45-46页 |
| ·电机驱动逻辑电路设计 | 第46页 |
| ·光电隔离和驱动放大电路设计 | 第46-48页 |
| ·H桥功率驱动电路分析 | 第48-49页 |
| ·舵机的控制电路设计 | 第49-50页 |
| ·舵机简介 | 第49页 |
| ·舵机的内部结构和选型 | 第49-50页 |
| ·舵机的控制方式 | 第50页 |
| ·光电编码器选型和信号反馈电路设计 | 第50-52页 |
| ·光电编码器选型 | 第50-51页 |
| ·反馈电路设计 | 第51-52页 |
| ·惯性传感器选型及A/D转换采样模块设计 | 第52-55页 |
| ·惯性传感器选型 | 第52-54页 |
| ·A/D转换采样模块设计 | 第54-55页 |
| ·LCD显示模块电路设计 | 第55-56页 |
| ·μC/OS-Ⅱ操作系统移植 | 第56-60页 |
| ·μC/OS-Ⅱ实时操作系统 | 第56页 |
| ·μC/OS-Ⅱ的结构与特点 | 第56-57页 |
| ·μC/OS-Ⅱ在STM32上的移植 | 第57-60页 |
| ·卡尔曼滤波 | 第60-62页 |
| ·不完全微分PID闭环控制 | 第62-65页 |
| ·PID调节的作用 | 第62页 |
| ·数字PID控制器设计 | 第62-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 机器人控制系统实现 | 第66-82页 |
| ·导航机器人框架实现 | 第66-67页 |
| ·导航机器人控制系统结构 | 第67-69页 |
| ·导航机器人关键算法的C语言实现 | 第69-80页 |
| ·卡尔曼滤波算法实现 | 第69-72页 |
| ·不完全微分PID算法实现 | 第72-75页 |
| ·AX-12舵机驱动程序 | 第75-78页 |
| ·LCD1602驱动实现 | 第78页 |
| ·导航路径算法实现 | 第78-80页 |
| ·实际联调效果 | 第80-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 总结与展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 个人简历 | 第87页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第87-88页 |
| 附录一 系统各模块原理图 | 第88-91页 |
| 附录二 部分源程序 | 第91-96页 |