| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 球形水下机器人国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 国外球形水下机器人研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.2 国内球形水下机器人研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 课题来源以及主要研究内容 | 第15-17页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第15页 |
| 1.3.2 主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第二章 球形水下机器人构型方案的分析以及结构优化设计 | 第17-28页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 球形水下机器人构型方案分析 | 第17-22页 |
| 2.2.1 球形水下机器人现有构型分析 | 第17-18页 |
| 2.2.2 球形水下机器人构型方案的分析 | 第18-22页 |
| 2.3 飞轮转向装置的结构优化 | 第22-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 球形水下机器人的动力学特性分析及建模 | 第28-37页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 球形水下机器人的坐标系和空间运动分析 | 第28-30页 |
| 3.3 球形水下机器人的动力学模型 | 第30-34页 |
| 3.4 球形水下机器人动力学模型仿真研究 | 第34-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第四章 球形水下机器人的运动控制算法研究 | 第37-49页 |
| 4.1 引言 | 第37页 |
| 4.2 PID控制 | 第37-39页 |
| 4.3 指数趋近律滑模控制 | 第39-42页 |
| 4.3.1 指数趋近律滑模控制器 | 第39-41页 |
| 4.3.2 指数趋近律滑模控制的仿真研究 | 第41-42页 |
| 4.4 球形水下机器人的轨迹跟踪研究 | 第42-47页 |
| 4.4.1 球形水下机器人蛇形扫荡式轨迹跟踪控制方法的研究 | 第42-45页 |
| 4.4.2 球形水下机器人半圆形轨迹跟踪控制方法的研究 | 第45-47页 |
| 4.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第五章 球形水下机器人控制系统研究 | 第49-64页 |
| 5.1 引言 | 第49页 |
| 5.2 球形水下机器人控制系统的总体架构 | 第49-53页 |
| 5.2.1 球形水下机器人的传感器 | 第49-52页 |
| 5.2.1.1 陀螺仪传感器 | 第49-50页 |
| 5.2.1.2 深度计传感器 | 第50页 |
| 5.2.1.3 超声波测距传感器 | 第50-51页 |
| 5.2.1.4 定位声纳传感器 | 第51页 |
| 5.2.1.5 摄像头 | 第51-52页 |
| 5.2.1.6 传感器的安装 | 第52页 |
| 5.2.2 控制系统的总体架构 | 第52-53页 |
| 5.3 球形水下机器人控制系统的中间控制单元 | 第53-59页 |
| 5.3.1 中间控制单元软件设计 | 第54-55页 |
| 5.3.2 超声波测距传感器的调试 | 第55-58页 |
| 5.3.3 串口中断函数的应用以及串口通信协议设计 | 第58-59页 |
| 5.4 球形水下机器人控制系统的底层控制单元 | 第59-60页 |
| 5.5 球形水下机器人控制系统的上位机软件设计 | 第60-63页 |
| 5.5.1 上位机控制命令的输出方法 | 第61-62页 |
| 5.5.2 机器人的上位机控制界面 | 第62-63页 |
| 5.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 球形水下机器人实验研究 | 第64-70页 |
| 6.1 引言 | 第64页 |
| 6.2 球形水下机器人实验平台 | 第64-65页 |
| 6.3 球形水下机器人线速度实验研究 | 第65-67页 |
| 6.4 球形水下机器人转向特性试验研究 | 第67-68页 |
| 6.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 第七章 结论与展望 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 | 第77页 |
