救援机器人导航定位控制系统设计与研究
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| ·论文研究的背景与意义 | 第9-10页 |
| ·国内外研究现状及水平 | 第10-12页 |
| ·机器人定位研究现状 | 第10-11页 |
| ·机器人路径规划研究现状 | 第11-12页 |
| ·本文内容安排 | 第12-14页 |
| 2 机器人导航定位控制系统硬件设计 | 第14-28页 |
| ·硬件系统总体框架 | 第14页 |
| ·惯性导航模块 | 第14-16页 |
| ·三轴陀螺仪——L3G4200 | 第15页 |
| ·三轴加速度计——ADXL345 | 第15-16页 |
| ·GPS 接收模块 | 第16-17页 |
| ·GPS 导航原理 | 第16-17页 |
| ·GPS 模块硬件连接 | 第17页 |
| ·路径检测模块 | 第17-18页 |
| ·传感器安装 | 第18页 |
| ·传感器电路设计 | 第18页 |
| ·DSP 处理器模块和外围电路 | 第18-22页 |
| ·DPS 处理器——TMS320F2812 | 第19-20页 |
| ·电源模块 | 第20-21页 |
| ·晶振接口 | 第21页 |
| ·JTAG 接口 | 第21-22页 |
| ·基于 PTR2000 无线通信模块 | 第22-23页 |
| ·DSP 异步串行通信设计 | 第23-27页 |
| ·McBSP 工作于 SPI 模式 | 第24-25页 |
| ·并行总线扩展 UART | 第25-27页 |
| ·系统 PCB 设计 | 第27页 |
| ·小结 | 第27-28页 |
| 3 导航系统设计理论基础 | 第28-34页 |
| ·导航常用计算参数 | 第28-29页 |
| ·三维捷联导航系统的基本分析 | 第29-31页 |
| ·相对于固定坐标系的导航 | 第29-30页 |
| ·相对于旋转坐标系的导航 | 第30页 |
| ·导航坐标系选取 | 第30页 |
| ·加速度计测量值的分解 | 第30-31页 |
| ·捷联系统工作原理及优点 | 第31-32页 |
| ·系统更新周期 | 第32-33页 |
| ·小结 | 第33-34页 |
| 4 惯性导航算法及组合模式研究 | 第34-49页 |
| ·算法设计-姿态算法 | 第34-39页 |
| ·四元数 | 第34-36页 |
| ·四元数与姿态阵间的关系 | 第36-38页 |
| ·四元数构造的微分方程 | 第38-39页 |
| ·姿态更新的其他算法及各种算法的比较 | 第39-41页 |
| ·欧拉角法 | 第39-40页 |
| ·方向余弦法 九参数法 | 第40-41页 |
| ·姿态修正算法的比较 | 第41页 |
| ·导航系统模型建立 | 第41-44页 |
| ·微分方程的求解 | 第44-45页 |
| ·SINS/GPS 组合导航系统组合方式 | 第45-48页 |
| ·非耦合方式 | 第46页 |
| ·松耦合方式 | 第46-47页 |
| ·紧耦合方式 | 第47-48页 |
| ·小结 | 第48-49页 |
| 5 机器人路径规划算法设计 | 第49-54页 |
| ·常用迷宫算法介绍 | 第49-50页 |
| ·优化的向心深度优先搜寻法 | 第50-53页 |
| ·小结 | 第53-54页 |
| 6 系统仿真及半实物实验 | 第54-70页 |
| ·导航定位系统仿真 | 第54-58页 |
| ·系统仿真概述 | 第54-55页 |
| ·系统仿真流程 | 第55页 |
| ·系统仿真结果 | 第55-58页 |
| ·系统主要模块软件设计 | 第58-61页 |
| ·系统调试 | 第61-64页 |
| ·电源与接地系统调试 | 第62页 |
| ·接口模块调试 | 第62-63页 |
| ·模数转换模块调试 | 第63页 |
| ·串口通信模块调试 | 第63-64页 |
| ·DSP 与接口模块的通信调试 | 第64页 |
| ·半实物系统实验 | 第64-69页 |
| ·路径规划算法实验验证 | 第64-65页 |
| ·导航定位系统实验 | 第65-69页 |
| ·小结 | 第69-70页 |
| 7 总结与展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-75页 |
| 附录 A 硕士研究生学习阶段发表论文 | 第75-76页 |
| 附录 B 系统硬件原理设计图 | 第76-77页 |
| 附录 C 系统硬件 PCB 设计图 | 第77-78页 |
| 附录 D 导航定位控制系统实物图 | 第78页 |
