管道攀爬检测机器人自主作业控制
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 攀爬机器人样机 | 第11-13页 |
| 1.2.2 机器人自主作业控制方法 | 第13-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第15-17页 |
| 2 攀爬检测机器人总体方案 | 第17-27页 |
| 2.1 检测环境分析 | 第17-19页 |
| 2.1.1 管道空间结构 | 第17-19页 |
| 2.1.2 其他环境因素 | 第19页 |
| 2.2 检测需求 | 第19-20页 |
| 2.2.1 传统检修方式 | 第19页 |
| 2.2.2 检修质量标准 | 第19-20页 |
| 2.3 检测作业方案 | 第20-22页 |
| 2.3.1 外观检测 | 第20页 |
| 2.3.2 无损探伤 | 第20-22页 |
| 2.4 机器人运动方案与结构设计 | 第22-26页 |
| 2.4.1 运动需求 | 第22-23页 |
| 2.4.2 本体结构方案 | 第23-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 机器人运动学研究 | 第27-45页 |
| 3.1 运动学分析 | 第27-34页 |
| 3.1.1 正运动学建模 | 第27-30页 |
| 3.1.2 逆运动学求解 | 第30-31页 |
| 3.1.3 四种典型步态 | 第31-34页 |
| 3.2 关节轨迹规划 | 第34-38页 |
| 3.2.1 五次多项式插值 | 第34-36页 |
| 3.2.2 具有中间点的三次多项式插值 | 第36-38页 |
| 3.3 自主校正模型的建立 | 第38-42页 |
| 3.3.1 误差来源分析 | 第38-39页 |
| 3.3.2 自主校正模型 | 第39-41页 |
| 3.3.3 结构刚度与变形 | 第41-42页 |
| 3.4 分步检测与校正方法 | 第42-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 自主作业控制 | 第45-64页 |
| 4.1 系统搭建 | 第45-53页 |
| 4.1.1 控制系统框架 | 第45-46页 |
| 4.1.2 分层控制策略 | 第46-47页 |
| 4.1.3 运动驱动系统 | 第47-48页 |
| 4.1.4 传感系统 | 第48-51页 |
| 4.1.5 主控系统及其他硬件选型 | 第51-53页 |
| 4.2 旋转关节与末端夹持电机控制 | 第53-56页 |
| 4.2.1 伺服电机参数整定 | 第53-54页 |
| 4.2.2 关节轨迹跟踪控制 | 第54-55页 |
| 4.2.3 手爪夹持力控制 | 第55-56页 |
| 4.3 单目视觉系统 | 第56-59页 |
| 4.3.1 图像处理基本原理 | 第56-58页 |
| 4.3.2 基于LabVIEW的图像处理 | 第58-59页 |
| 4.4 基于LabVIEW的控制程序设计 | 第59-63页 |
| 4.4.1 底层控制程序 | 第60-61页 |
| 4.4.2 下位机总控制程序 | 第61-62页 |
| 4.4.3 上位机控制软件 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 5 攀爬检测机器人样机实验 | 第64-73页 |
| 5.1 传感器精度验证 | 第64-66页 |
| 5.1.1 视觉系统 | 第64-65页 |
| 5.1.2 测距传感器 | 第65-66页 |
| 5.1.3 倾角传感器 | 第66页 |
| 5.2 关节轨迹跟踪实验 | 第66-70页 |
| 5.2.1 空载正弦轨迹跟踪 | 第66-68页 |
| 5.2.2 攀爬运动关节轨迹跟踪 | 第68-70页 |
| 5.3 自主作业联调实验 | 第70-72页 |
| 5.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第79-80页 |
