| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 研究背景与研究意义 | 第10-13页 |
| 1.2.1 服务机器人概述 | 第10-12页 |
| 1.2.2 服务机器人的关键技术 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展态势 | 第13-16页 |
| 1.4 主要内容及结构安排 | 第16-18页 |
| 第二章 室内服务机器人移动平台概述 | 第18-29页 |
| 2.1 室内服务机器人移动平台的系统结构 | 第18-19页 |
| 2.1.1 移动平台的设计要求 | 第18页 |
| 2.1.2 系统结构 | 第18-19页 |
| 2.2 室内服务机器人移动平台的车体设计 | 第19-22页 |
| 2.2.1 驱动方式 | 第19-21页 |
| 2.2.2 车体的设计 | 第21-22页 |
| 2.3 运动执行结构 | 第22-24页 |
| 2.3.1 电机及其驱动器的选择 | 第22-23页 |
| 2.3.2 从动车轮的选用 | 第23-24页 |
| 2.4 车体运动学方程 | 第24-27页 |
| 2.5 车体其他组件 | 第27-28页 |
| 2.5.1 蓄电池系统 | 第27页 |
| 2.5.2 传感器系统 | 第27-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 基于惯性的室内服务机器人定位方法的设计与实现 | 第29-47页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 惯性导航原理 | 第29-33页 |
| 3.2.1 惯性导航系统构成 | 第30-31页 |
| 3.2.2 惯性导航系统分类 | 第31-33页 |
| 3.2.2.1 平台式惯性导航系统 | 第31-32页 |
| 3.2.2.2 捷联式惯性导航系统 | 第32-33页 |
| 3.2.2.3 捷联式惯性导航系统与平台式惯性导航系统的对比 | 第33页 |
| 3.2.3 定位方法比较分析 | 第33页 |
| 3.3 基于惯性的定位系统的实现 | 第33-45页 |
| 3.3.1 总体结构 | 第33-34页 |
| 3.3.2 串口相关设置 | 第34-35页 |
| 3.3.3 对原始数据的处理 | 第35-42页 |
| 3.3.3.1 运动状态的判定 | 第36-39页 |
| 3.3.3.2 对原始数据频域滤波 | 第39-42页 |
| 3.3.4 速度和位姿的解算 | 第42-45页 |
| 3.3.4.1 加速度数据的转换 | 第42-43页 |
| 3.3.4.2 算法的实现与仿真 | 第43-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 基于栅格法的A*路径规划算法及其仿真 | 第47-64页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 地图的表示方法 | 第47-48页 |
| 4.3 路径规划算法概述 | 第48-50页 |
| 4.3.1 现有路径规划算法的分类 | 第49页 |
| 4.3.2 现有算法的比较与选择 | 第49-50页 |
| 4.4 A*路径规划算法与仿真 | 第50-63页 |
| 4.4.1 算法步骤 | 第50-52页 |
| 4.4.2 启发式的选择 | 第52-54页 |
| 4.4.3 A*算法的仿真 | 第54-63页 |
| 4.4.3.1 启发式搜索的实现 | 第55页 |
| 4.4.3.2 打破平局的方法 | 第55-56页 |
| 4.4.3.3 优先队列的实现 | 第56-59页 |
| 4.4.3.4 仿真实验 | 第59-62页 |
| 4.4.3.5 仿真结果分析 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 服务机器人运动控制方案的设计与仿真 | 第64-81页 |
| 5.1 引言 | 第64页 |
| 5.2 服务机器人的轨迹跟踪控制模型 | 第64-66页 |
| 5.3 基于Backstepping反推方法的轨迹跟踪控制 | 第66-76页 |
| 5.3.1 李雅普诺夫稳定性 | 第67-68页 |
| 5.3.2 Backstepping反向递推方法 | 第68-70页 |
| 5.3.3 轨迹跟踪算法的设计 | 第70-74页 |
| 5.3.4 轨迹跟踪算法的仿真 | 第74-76页 |
| 5.4 运动控制方案的设计与仿真 | 第76-80页 |
| 5.4.1 电机的驱动与控制 | 第77-78页 |
| 5.4.1.1 串口的初始化 | 第77页 |
| 5.4.1.2 电机速度设置 | 第77-78页 |
| 5.4.1.3 电机控制 | 第78页 |
| 5.4.2 电机驱动及控制界面 | 第78-79页 |
| 5.4.3 轨迹跟踪算法的实现 | 第79-80页 |
| 5.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第六章 总结及展望 | 第81-83页 |
| 6.1 全文总结 | 第81页 |
| 6.2 工作展望 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第87页 |
