基于钢质壁面的爬壁机器人优化控制方法研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 课题研究的背景目的及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容及研究思路 | 第15-17页 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.3.2 本文的研究思路 | 第16-17页 |
| 第2章 爬壁机器人总体方案与结构设计 | 第17-26页 |
| 2.1 爬壁机器人的总体方案设计 | 第17-19页 |
| 2.2 爬壁机器人的机械结构设计 | 第19-22页 |
| 2.2.1 移动机构设计 | 第19-20页 |
| 2.2.2 变间隙式吸附机构设计 | 第20-22页 |
| 2.3 控制电路设计 | 第22-25页 |
| 2.3.1 主控芯片 | 第22-23页 |
| 2.3.2 直流电机驱动 | 第23页 |
| 2.3.3 电机编码器 | 第23页 |
| 2.3.4 调压模块 | 第23-24页 |
| 2.3.5 姿态传感器 | 第24页 |
| 2.3.6 红外遥控模块 | 第24-25页 |
| 2.4 雕刻材料选择 | 第25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 爬壁机器人磁吸附机构有限元分析 | 第26-35页 |
| 3.1 ANSOFTMAXWELL软件简介 | 第26页 |
| 3.2 吸附机构有限元分析 | 第26-30页 |
| 3.2.1 建立吸附机构的3D模型 | 第26-27页 |
| 3.2.2 材料和激励源 | 第27-28页 |
| 3.2.3 边界条件 | 第28-29页 |
| 3.2.4 划分单元格 | 第29页 |
| 3.2.5 设置自适应计算参数 | 第29页 |
| 3.2.6 后处理 | 第29-30页 |
| 3.3 吸附力数据分析 | 第30-33页 |
| 3.3.1 爬壁机器人安全吸附条件 | 第30-31页 |
| 3.3.2 吸附力仿真 | 第31-33页 |
| 3.4 本章小结 | 第33-35页 |
| 第4章 爬壁机器人的运动学与动力学模型 | 第35-47页 |
| 4.1 爬壁机器人的运动学模型 | 第35-38页 |
| 4.1.1 轮式移动机器人的自由度 | 第35-36页 |
| 4.1.2 运动学模型 | 第36-38页 |
| 4.2 爬壁机器人的动力学模型 | 第38-46页 |
| 4.2.1 动力学模型的建立方法 | 第39-41页 |
| 4.2.2 爬壁机器人的驱动轮受力分析 | 第41-44页 |
| 4.2.3 动力学建模 | 第44-46页 |
| 4.3 本章小结 | 第46-47页 |
| 第5章 爬壁机器人的轨迹跟踪优化控制 | 第47-77页 |
| 5.1 爬壁机器人控制理论方法 | 第47-49页 |
| 5.1.1 爬壁机器人的现代控制方法 | 第47-48页 |
| 5.1.2 爬壁机器人的智能控制方法 | 第48-49页 |
| 5.2 基于运动学的爬壁机器人轨迹跟踪控制 | 第49-64页 |
| 5.2.1 轨迹跟踪反推控制方法 | 第49-55页 |
| 5.2.2 滑模控制方法 | 第55-59页 |
| 5.2.3 轨迹跟踪增量式PID滑模模糊控制方法 | 第59-64页 |
| 5.3 基于动力学的爬壁机器人轨迹跟踪控制 | 第64-75页 |
| 5.3.1 基于反推法的自适应滑模控制 | 第64-70页 |
| 5.3.2 基于反推法的滑模模糊自适应控制方法 | 第70-75页 |
| 5.4 优化效果对比 | 第75-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第6章 爬壁机器人优化控制效果测试与实验 | 第77-86页 |
| 6.1 吸附力测试实验 | 第77-79页 |
| 6.2 轨迹跟踪实验 | 第79-85页 |
| 6.2.1 MPU6050姿态解算 | 第79-81页 |
| 6.2.2 轨迹跟踪实验结果 | 第81-85页 |
| 6.3 本章小结 | 第85-86页 |
| 第7章 结论及展望 | 第86-88页 |
| 7.1 结论 | 第86页 |
| 7.2 展望 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第93页 |
