| 致谢 | 第9-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| Abstract | 第12-14页 |
| 缩写、符号清单、术语表 | 第15-17页 |
| 1 绪论 | 第17-31页 |
| 1.1 研究的背景与意义 | 第17页 |
| 1.2 全向轮及其移动机器人的发展简史 | 第17-19页 |
| 1.3 全向轮结构分析 | 第19-22页 |
| 1.3.1 球轮 | 第19-20页 |
| 1.3.2 正交轮 | 第20页 |
| 1.3.3 驱动全向轮 | 第20-21页 |
| 1.3.4 Mecanum轮 | 第21-22页 |
| 1.3.5 连续切换轮 | 第22页 |
| 1.4 移动机器人结构设计与优化 | 第22-25页 |
| 1.5 移动机器人控制技术 | 第25-27页 |
| 1.6 面临的科学和技术问题 | 第27-28页 |
| 1.7 研究目标和主要研究内容 | 第28-31页 |
| 2 连续切换全向轮结构与布局方式 | 第31-41页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 连续切换全向轮及其机器人驱动单元的结构设计 | 第31-34页 |
| 2.3 连续切换全向轮移动机器人的布局方式 | 第34-40页 |
| 2.3.1 全向轮与系统速度的映射关系 | 第34-35页 |
| 2.3.2 多轮驱动的轮子布局选择 | 第35-40页 |
| 2.4 小结 | 第40-41页 |
| 3 移动机器人多轴运动控制系统的设计与实现 | 第41-53页 |
| 3.1 电气控制系统的功能 | 第41-42页 |
| 3.2 硬件部分的设计 | 第42-49页 |
| 3.2.1 电机与电机驱动器 | 第42-44页 |
| 3.2.2 主控器与电机驱动器的通讯 | 第44-46页 |
| 3.2.3 主控器 | 第46-47页 |
| 3.2.4 传感器 | 第47-49页 |
| 3.3 软件部分的设计 | 第49-52页 |
| 3.3.1 程序设计框图 | 第49-51页 |
| 3.3.2 单个电机控制程序 | 第51-52页 |
| 3.4 小结 | 第52-53页 |
| 4 连续切换全向轮及其移动机器人的自锁特性 | 第53-68页 |
| 4.1 引言 | 第53-54页 |
| 4.2 连续切换全向轮的摩擦特性 | 第54-57页 |
| 4.2.1 连续切换全向轮的摩擦类型 | 第54-55页 |
| 4.2.2 两类摩擦的摩擦系数测量 | 第55-57页 |
| 4.3 连续切换全向轮的自锁特性 | 第57-60页 |
| 4.4 移动机器人的自锁特性 | 第60-67页 |
| 4.4.1 移动机器人的受力分析 | 第60-62页 |
| 4.4.2 移动机器人在平面上的自锁特性 | 第62-63页 |
| 4.4.3 移动机器人在斜面上的自锁特性 | 第63-67页 |
| 4.5 小结 | 第67-68页 |
| 5 全向轮移动机器人运动的各向相异性及稳定性分析 | 第68-83页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 各向相异性分析 | 第69-77页 |
| 5.2.1 车体速度各向异性分析 | 第69-72页 |
| 5.2.2 车体加速度各向异性分析 | 第72-77页 |
| 5.3 运动稳定性分析 | 第77-82页 |
| 5.4 小结 | 第82-83页 |
| 6 移动机器人运动方式的优化控制 | 第83-100页 |
| 6.1 问题提出 | 第83-86页 |
| 6.2 移动机器人各向运动受力分析 | 第86-87页 |
| 6.3 移动机器人各向可控性分析 | 第87-89页 |
| 6.4 移动机器人运动力矩分配的研究 | 第89-93页 |
| 6.4.1 移动机器人沿α为45°方向运动 | 第89-90页 |
| 6.4.2 移动机器人沿X_M方向运动 | 第90-93页 |
| 6.5 基于PI控制器的移动机器人速度与电机输出力矩控制 | 第93-100页 |
| 6.5.1 小结 | 第99-100页 |
| 7 基于效率最大化的移动机器人力矩控制 | 第100-115页 |
| 7.1 引言 | 第100-101页 |
| 7.2 车体总功率P分析 | 第101-105页 |
| 7.3 车体动力学方程 | 第105-106页 |
| 7.4 力矩分配方式的比较 | 第106-111页 |
| 7.4.1 直线运动 | 第106-108页 |
| 7.4.2 曲线运动 | 第108-110页 |
| 7.4.3 原地旋转 | 第110-111页 |
| 7.5 实验分析 | 第111-114页 |
| 7.5.1 直线运动 | 第111-112页 |
| 7.5.2 曲线运动 | 第112-113页 |
| 7.5.3 原地旋转 | 第113-114页 |
| 7.6 小结 | 第114-115页 |
| 8 结论与展望 | 第115-117页 |
| 8.1 结论 | 第115页 |
| 8.2 展望 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-125页 |
| 个人简历 | 第125页 |
| 攻读学位期间的论文 | 第125页 |
| 攻读学位期间主要参与项目 | 第125页 |