| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 智能移动机器人发展状况 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外发展状况 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内发展状况 | 第11-12页 |
| 1.3 智能移动机器人的关键技术 | 第12-13页 |
| 1.3.1 控制器技术 | 第12页 |
| 1.3.2 导航技术 | 第12页 |
| 1.3.3 多传感器信息融合技术 | 第12-13页 |
| 1.4 智能移动机器人控制系统平台 | 第13-16页 |
| 1.5 章节安排 | 第16-17页 |
| 第二章 智能移动机器人控制系统体系结构 | 第17-25页 |
| 2.1 智能移动机器人控制系统的功能分析 | 第17-19页 |
| 2.2 智能移动机器人控制系统控制形式 | 第19-22页 |
| 2.2.1 控制系统结构及设计原则 | 第19页 |
| 2.2.2 控制系统实现方案 | 第19-22页 |
| 2.3 智能移动机器人控制系统原理框图 | 第22-24页 |
| 2.3.1 用户层 | 第23页 |
| 2.3.2 决策控制层 | 第23-24页 |
| 2.3.3 底层决策层 | 第24页 |
| 2.3.4 执行控制层 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 智能移动机器人控制系统硬件设计 | 第25-68页 |
| 3.1 智能移动机器人控制系统硬件总体结构设计 | 第25-27页 |
| 3.2 电源模块设计 | 第27-33页 |
| 3.2.1 电池组选型 | 第28-30页 |
| 3.2.2 电源电压电路设计 | 第30-33页 |
| 3.3 微控制器选型 | 第33-38页 |
| 3.3.1 ATmega128微控制器内部结构 | 第34-35页 |
| 3.3.2 ATmega128微控制器最小系统电路设计 | 第35-38页 |
| 3.4 陀螺仪模块设计 | 第38-43页 |
| 3.4.1 陀螺仪选型 | 第38-39页 |
| 3.4.2 ADXRS150陀螺仪封装结构及工作原理 | 第39-40页 |
| 3.4.3 AD芯片选择及陀螺仪系统电路连接设计 | 第40-43页 |
| 3.5 罗盘模块 | 第43-47页 |
| 3.5.1 电子罗盘工作原理及选型 | 第44页 |
| 3.5.2 电子罗盘电路连接设计 | 第44-47页 |
| 3.6 超声与红外传感器信息采集模块设计 | 第47-54页 |
| 3.6.1 超声传感器及红外传感器分布图 | 第47-48页 |
| 3.6.2 超声传感器工作原理及选型 | 第48-50页 |
| 3.6.3 红外传感器工作原理及选型 | 第50-51页 |
| 3.6.4 超声传感器与红外传感器电路连接设计 | 第51-54页 |
| 3.7 运动模块设计 | 第54-60页 |
| 3.7.1 伺服控制系统 | 第54-55页 |
| 3.7.2 旋转编码器工作原理 | 第55-56页 |
| 3.7.4 电机和电机控制器选型及内部结构 | 第56-58页 |
| 3.7.5 运动模块电路连接设计 | 第58-60页 |
| 3.8 RS-485 总线及通信协议 | 第60-66页 |
| 3.8.1 RS485总线 | 第61-63页 |
| 3.8.2 RS-485总线通信协议设计 | 第63-66页 |
| 3.9 智能移动机器人总电气配线图 | 第66-67页 |
| 3.10 本章小结 | 第67-68页 |
| 第四章 智能移动机器人控制系统的应用程序设计 | 第68-106页 |
| 4.1 智能移动机器人控制系统程序总体方案及控制算法 | 第68-75页 |
| 4.1.1 控制系统总流程图 | 第68-69页 |
| 4.1.2 PID原理 | 第69-71页 |
| 4.1.3 卡尔曼滤波原理 | 第71-75页 |
| 4.2 程序设计的编程语言介绍及选择 | 第75-76页 |
| 4.3 程序的开发环境介绍 | 第76-78页 |
| 4.3.1 ICCAVR开发环境介绍 | 第76-77页 |
| 4.3.2 VisualC++开发环境介绍 | 第77-78页 |
| 4.4 下位机控制系统程序设计 | 第78-95页 |
| 4.4.1 AVR单片机I/O设置 | 第78-80页 |
| 4.4.2 罗盘模块程序设计 | 第80-85页 |
| 4.4.3 运动模块程序设计 | 第85-90页 |
| 4.4.4 超声/红外传感器模块程序设计 | 第90-95页 |
| 4.5 智能移动机器人控制系统上位机程序设计 | 第95-105页 |
| 4.5.1 控制系统上位机程序架构层次关系 | 第95-99页 |
| 4.5.2 串口通讯设计 | 第99-100页 |
| 4.5.3 陀螺仪模块设计 | 第100-101页 |
| 4.5.4 罗盘模块设计 | 第101页 |
| 4.5.5 超声/红外模块设计 | 第101-102页 |
| 4.5.6 运动模块设计 | 第102-103页 |
| 4.5.7 自主避障程序设计 | 第103-104页 |
| 4.5.8 上位机程序运行结果 | 第104-105页 |
| 4.6 本章小结 | 第105-106页 |
| 第五章 智能移动机器人控制系统的实验验证 | 第106-114页 |
| 5.1 上位机与下位机通信方式 | 第106-108页 |
| 5.1.1 基于无线以太网的通信控制 | 第106-107页 |
| 5.1.2 基于无线数传的通信控制 | 第107页 |
| 5.1.3 基于本地数传的通信控制 | 第107-108页 |
| 5.2 串口通信控制机器人 | 第108页 |
| 5.3 基于陀螺仪模块的直线与转角 | 第108-110页 |
| 5.4 基于罗盘模块的标定与方向识别 | 第110页 |
| 5.5 基于超声与红外传感器模块的避障运动 | 第110-113页 |
| 5.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 第六章 总结与展望 | 第114-116页 |
| 6.1 全文总结 | 第114-115页 |
| 6.2 研究展望 | 第115-116页 |
| 参考文献 | 第116-120页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121页 |
