| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 ROS操作系统的研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 ROS的基本概念 | 第11-12页 |
| 1.2.2 ROS的特点 | 第12-14页 |
| 1.3 机器人实践教学平台的研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 国内机器人实践教学平台的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.2 国外机器人实践教学平台的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.4 课题主要内容 | 第18-19页 |
| 1.5 本章小结 | 第19-20页 |
| 第2章 机器人硬件平台设计 | 第20-34页 |
| 2.1 总体设计架构 | 第20-21页 |
| 2.2 机械部分硬件设计 | 第21-27页 |
| 2.2.1 机械总体设计框架 | 第21-23页 |
| 2.2.2 三层结构的层高和直径设计 | 第23-24页 |
| 2.2.3 板材及轮子选型 | 第24页 |
| 2.2.4 电机选型及参数确定 | 第24-25页 |
| 2.2.5 机械性能指标 | 第25-27页 |
| 2.3 控制部分硬件设计 | 第27-32页 |
| 2.3.1 总体电路设计 | 第27-29页 |
| 2.3.2 底层控制系统设计 | 第29-30页 |
| 2.3.3 顶层控制系统设计 | 第30-31页 |
| 2.3.4 激光雷达选型及参数确定 | 第31-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 底层控制系统的算法实现 | 第34-56页 |
| 3.1 PID控制算法 | 第35-45页 |
| 3.1.1 PID算法原理 | 第35-38页 |
| 3.1.2 PID算法在程序中的实现 | 第38-40页 |
| 3.1.3 空载情况下的PID算法参数的确定 | 第40-45页 |
| 3.2 里程计算法 | 第45-54页 |
| 3.2.1 里程计算法原理 | 第45-51页 |
| 3.2.2 里程计算法在程序中的实现 | 第51-54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 基于ROS的顶层控制系统设计 | 第56-78页 |
| 4.1 ROS架构介绍 | 第56-59页 |
| 4.1.1 ROS架构设计 | 第56-57页 |
| 4.1.2 ROS运行机制 | 第57-59页 |
| 4.2 制定ROS与STM32F103的串口通讯协议 | 第59-63页 |
| 4.3 在ROS上使用无线遥控手柄操作机器人 | 第63-66页 |
| 4.4 建立地图 | 第66-70页 |
| 4.5 基于地图的自主导航 | 第70-76页 |
| 4.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 第5章 构建地图和自主导航的综合实验 | 第78-86页 |
| 5.1 地图构建 | 第78-80页 |
| 5.2 自主导航 | 第80-84页 |
| 5.3 本章小结 | 第84-86页 |
| 总结与展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-92页 |
| 致谢 | 第92-93页 |
| 附表 | 第93页 |