双足爬壁机器人摇杆控制及自动吸附研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第16-32页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 研究现状 | 第17-30页 |
| 1.2.1 爬壁机器人分类概述 | 第17-24页 |
| 1.2.2 国外双足爬壁机器人研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.3 国内双足爬壁机器人研究现状 | 第25-30页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第30-32页 |
| 2 运动学建模与摇杆控制 | 第32-48页 |
| 2.1 机器人机构 | 第32-35页 |
| 2.1.1 模块化设计 | 第32-34页 |
| 2.1.2 仿生设计 | 第34-35页 |
| 2.2 运动学建模 | 第35-39页 |
| 2.2.1 位置运动学 | 第37-38页 |
| 2.2.2 速度运动学 | 第38-39页 |
| 2.3 摇杆控制设计 | 第39-42页 |
| 2.4 攀爬性能分析 | 第42-47页 |
| 2.4.1 基本步态 | 第42-44页 |
| 2.4.2 越障及壁面过渡能力 | 第44-46页 |
| 2.4.3 负载能力 | 第46-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 3 自动吸附研究 | 第48-69页 |
| 3.1 吸盘足位姿建模 | 第48-51页 |
| 3.1.1 吸盘足与壁面的夹角和距离 | 第48-50页 |
| 3.1.2 形成密闭腔体的必要条件 | 第50-51页 |
| 3.2 自动吸附动作 | 第51页 |
| 3.3 硬件设计 | 第51-61页 |
| 3.3.1 气路设计 | 第53-54页 |
| 3.3.2 微控制器最小系统 | 第54-57页 |
| 3.3.3 RS485接口 | 第57-58页 |
| 3.3.4 传感器电路 | 第58-60页 |
| 3.3.5 驱动电路 | 第60-61页 |
| 3.4 程序设计 | 第61-68页 |
| 3.4.1 超声波传感器配置 | 第62-64页 |
| 3.4.2 采集气压 | 第64-65页 |
| 3.4.3 IO控制 | 第65页 |
| 3.4.4 RS485通信设置 | 第65-68页 |
| 3.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 4 系统搭建与控制软件设计 | 第69-84页 |
| 4.1 控制系统搭建 | 第69-72页 |
| 4.1.1 回零设计 | 第70-71页 |
| 4.1.2 控制器连接 | 第71-72页 |
| 4.2 软件需求分析 | 第72-73页 |
| 4.3 面向对象设计 | 第73-79页 |
| 4.3.1 摇杆类 | 第73-74页 |
| 4.3.2 关节模块类 | 第74-75页 |
| 4.3.3 吸附模块类 | 第75-76页 |
| 4.3.4 摄像头类 | 第76-78页 |
| 4.3.5 机器人类 | 第78-79页 |
| 4.4 主程序设计 | 第79-83页 |
| 4.4.1 用户交互线程与图像采集线程 | 第79-80页 |
| 4.4.2 吸盘足数据采集线程 | 第80-81页 |
| 4.4.3 摇杆控制线程 | 第81-82页 |
| 4.4.4 图形用户界面 | 第82-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 5 样机实验 | 第84-96页 |
| 5.1 机器人参数调整 | 第84-86页 |
| 5.1.1 PID参数自整定 | 第84-85页 |
| 5.1.2 零位标定 | 第85-86页 |
| 5.2 摇杆操作测试 | 第86-89页 |
| 5.2.1 蠕动步态 | 第87页 |
| 5.2.2 翻转步态 | 第87-88页 |
| 5.2.3 旋转步态 | 第88-89页 |
| 5.3 越障测试 | 第89页 |
| 5.4 壁面过渡及垂直壁面测试 | 第89-91页 |
| 5.5 自动吸附测试 | 第91-93页 |
| 5.6 负载测试 | 第93-95页 |
| 5.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 6 总结与展望 | 第96-98页 |
| 6.1 总结 | 第96页 |
| 6.2 展望 | 第96-98页 |
| 参考文献 | 第98-102页 |
| 作者简历 | 第102页 |
