面向老年人的陪护机器人控制系统研究与设计
| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题背景 | 第11页 |
| 1.2 国内外发展现状和趋势 | 第11-15页 |
| 1.3 课题的研究目的与内容 | 第15-17页 |
| 第2章 机械结构及控制系统整体方案设计 | 第17-29页 |
| 2.1 需求分析 | 第17-18页 |
| 2.2 陪护机器人控制系统方案设计 | 第18-22页 |
| 2.2.1 控制系统整体架构 | 第18-20页 |
| 2.2.2 关键器件选型 | 第20-21页 |
| 2.2.3 可靠性设计 | 第21-22页 |
| 2.3 陪护机器人机械结构方案设计 | 第22-27页 |
| 2.3.1 机器人驱动方式选择 | 第22-23页 |
| 2.3.2 动力学模型及电机选型 | 第23-25页 |
| 2.3.3 机械结构分析 | 第25-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-29页 |
| 第3章 底层控制系统硬件设计 | 第29-45页 |
| 3.1 底层控制系统整体框架 | 第29-30页 |
| 3.2 双处理器冗余控制系统 | 第30-33页 |
| 3.3 电源管理系统 | 第33-35页 |
| 3.4 电机驱动及保护电路 | 第35-38页 |
| 3.4.1 PWM逻辑电路 | 第35-36页 |
| 3.4.2 大功率全桥控制器及驱动电路 | 第36-37页 |
| 3.4.3 速度闭环检测电路 | 第37-38页 |
| 3.4.4 过流保护电路 | 第38页 |
| 3.5 通信电路 | 第38-40页 |
| 3.5.1 RS232串口通信电路 | 第39页 |
| 3.5.2 SIM908网络通信电路 | 第39-40页 |
| 3.6 其他扩展电路 | 第40-42页 |
| 3.6.1 声呐驱动电路 | 第40-41页 |
| 3.6.2 外部存储电路 | 第41-42页 |
| 3.7 PCB设计 | 第42-44页 |
| 3.8 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 底层控制系统软件设计 | 第45-61页 |
| 4.1 Cortex微控制器软件接口标准 | 第45-47页 |
| 4.1.1 CMSIS的简介 | 第45页 |
| 4.1.2 CMSIS架构及移植 | 第45-47页 |
| 4.2 实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ | 第47-49页 |
| 4.2.1 μC/OS-Ⅱ的简介 | 第47页 |
| 4.2.2 μC/OS-Ⅱ在STM32上的移植 | 第47-48页 |
| 4.2.3 IAR EWARM工程架构 | 第48-49页 |
| 4.3 软件任务规划设计 | 第49-51页 |
| 4.3.1 主处理器的任务规划 | 第49-50页 |
| 4.3.2 冗余处理器的任务规划 | 第50-51页 |
| 4.4 通信协议制定 | 第51-55页 |
| 4.4.1 通信模式 | 第52页 |
| 4.4.2 通讯故障处理机制 | 第52-53页 |
| 4.4.3 数据包格式及指令编码 | 第53-55页 |
| 4.5 核心任务的具体实现 | 第55-59页 |
| 4.5.1 基于PID算法的速度闭环调节 | 第55-56页 |
| 4.5.2 上位机与下位机通信 | 第56-57页 |
| 4.5.3 超声避障算法 | 第57-58页 |
| 4.5.4 EEPROM相关操作 | 第58-59页 |
| 4.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 第5章 系统参数整定及可靠性测试 | 第61-67页 |
| 5.1 系统参数整定 | 第61-62页 |
| 5.2 电源管理系统可靠性测试 | 第62-63页 |
| 5.3 电机驱动系统可靠性测试 | 第63-64页 |
| 5.4 通讯系统可靠性测试 | 第64-66页 |
| 5.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第6章 总结与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 工作总结 | 第67-68页 |
| 6.2 展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
| 硕士期间发表论文及科研成果 | 第75页 |
| 硕士期间参加的科研工作 | 第75-76页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第76页 |
