| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.1.2 课题背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外蛇形机器人研究现状及分析 | 第11-19页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-18页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 蛇形机器人研究现状分析 | 第19-20页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第2章 蛇形机器人系统结构 | 第22-28页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 蛇形机器人设计需求分析 | 第22-23页 |
| 2.2.1 功能要求 | 第22页 |
| 2.2.2 性能指标 | 第22-23页 |
| 2.3 蛇形机器人机械结构 | 第23-24页 |
| 2.3.1 模块关节机械结构 | 第23-24页 |
| 2.3.2 头部机械结构 | 第24页 |
| 2.4 蛇形机器人电气结构 | 第24-25页 |
| 2.4.1 电机驱动传动与传感器 | 第24-25页 |
| 2.4.2 电气接口 | 第25页 |
| 2.5 蛇形机器人控制通讯结构 | 第25-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 头部控制器硬件系统设计 | 第28-39页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 头部控制器系统方案 | 第28-31页 |
| 3.2.1 头部控制器系统需求分析 | 第28页 |
| 3.2.2 设计方案 | 第28-31页 |
| 3.3 电源设计 | 第31-32页 |
| 3.4 FPGA外围电路设计 | 第32-34页 |
| 3.4.1 电源模块 | 第32页 |
| 3.4.2 ASx1配置和JTAG模块 | 第32-33页 |
| 3.4.3 时钟、LED及外扩IO模块 | 第33页 |
| 3.4.4 关节通讯接口设计 | 第33-34页 |
| 3.5 USB3.0 通讯接口设计 | 第34-36页 |
| 3.5.1 CYUSB3014最小系统电路设计 | 第35页 |
| 3.5.2 CYUSB3014通讯电路 | 第35-36页 |
| 3.6 LED照明接口设计 | 第36页 |
| 3.7 信号采集器电路设计 | 第36-37页 |
| 3.8 PCB板设计 | 第37-38页 |
| 3.9 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 头部控制器软件系统设计 | 第39-64页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 通讯单元SOPC系统的集成 | 第39-52页 |
| 4.2.1 通讯单元SOPC结构规划 | 第39-41页 |
| 4.2.2 基于Avalon接口自定义IP核的实现 | 第41-51页 |
| 4.2.3 SOPC平台的创建 | 第51-52页 |
| 4.3 基于Nios II嵌入式SOPC系统的设计 | 第52-60页 |
| 4.3.1 全局控制概要 | 第52-53页 |
| 4.3.2 通讯数据格式定义 | 第53-55页 |
| 4.3.3 传感器数字滤波 | 第55-56页 |
| 4.3.4 关节轨迹规划算法实现 | 第56-58页 |
| 4.3.5 轨迹的实时生成 | 第58页 |
| 4.3.6 PD控制及控制参数的整定 | 第58-60页 |
| 4.3.7 通讯复位 | 第60页 |
| 4.4 上位机Snake_GUI的设计 | 第60-63页 |
| 4.4.1 基于MFC多线程技术 | 第60-61页 |
| 4.4.2 Snake_GUI多进程通讯实现 | 第61-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 头部控制器测试实验 | 第64-72页 |
| 5.1 引言 | 第64页 |
| 5.2 头部控制器测试平台的搭建 | 第64-65页 |
| 5.3 关节轨迹规划算法验证 | 第65-67页 |
| 5.4 Snake_GUI关节控制通讯实验 | 第67-71页 |
| 5.4.1 单关节控制通讯实验 | 第67-68页 |
| 5.4.2 双关节控制通讯实验 | 第68-69页 |
| 5.4.3 侧移实验 | 第69-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录 | 第78-87页 |
| 附录A | 第78-84页 |
| 附录B | 第84-87页 |
| 致谢 | 第87页 |