| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 符号说明 | 第11-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 论文研究背景及研究意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 | 第14-19页 |
| 1.2.1 轮式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 多足式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.3 履带式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 爬壁机器人性能分析 | 第19-20页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第20-21页 |
| 1.5 本章小结 | 第21-23页 |
| 第2章 爬壁清洁机器人控制系统硬件设计 | 第23-43页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 爬壁清洁机器人总体结构概况 | 第23-25页 |
| 2.3 硬件电路总体框架设计 | 第25-28页 |
| 2.3.1 硬件电路总体结构 | 第25-26页 |
| 2.3.2 芯片的选择 | 第26页 |
| 2.3.3 引脚配置说明及分配 | 第26-27页 |
| 2.3.4 电频转换电路 | 第27-28页 |
| 2.4 电机驱动电路 | 第28-31页 |
| 2.4.1 移动和升降机构电机驱动 | 第28-29页 |
| 2.4.2 清扫机构电机驱动 | 第29-30页 |
| 2.4.3 吸尘机构电机驱动 | 第30-31页 |
| 2.5 信号采集电路 | 第31-33页 |
| 2.5.1 测距传感器采集信号 | 第31-33页 |
| 2.5.2 角度传感器采集信号 | 第33页 |
| 2.6 通信电路设计 | 第33-34页 |
| 2.7 图像处理模块硬件设计 | 第34-36页 |
| 2.7.1 DSP嵌入式图像处理平台总体设计 | 第34-35页 |
| 2.7.2 图像采集模块 | 第35-36页 |
| 2.7.3 DSP图像处理模块 | 第36页 |
| 2.7.4 图像显示模块 | 第36页 |
| 2.8 PCB板硬件电路设计制作 | 第36-38页 |
| 2.8.1 PCB电路板设计 | 第36-37页 |
| 2.8.2 PCB实物图 | 第37-38页 |
| 2.9 控制电路板抗干扰特性研究 | 第38-42页 |
| 2.9.1 干扰信号的来源 | 第38-39页 |
| 2.9.2 干扰源对控制电路板的耦合方式 | 第39页 |
| 2.9.3 抗干扰的基本措施 | 第39-42页 |
| 2.10 本章小结 | 第42-43页 |
| 第3章 控制系统软件设计 | 第43-57页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 上位机软件控制方法设计 | 第43-46页 |
| 3.2.1 上位机软件应用 | 第43-45页 |
| 3.2.2 人机交互界面的设计 | 第45-46页 |
| 3.3 下位机软件控制方法设计 | 第46-49页 |
| 3.3.1 步进电机PWM脉冲发生控制方法设计 | 第46-47页 |
| 3.3.2 红外传感器A/D采样滤波算法 | 第47-48页 |
| 3.3.3 吸尘任务软件控制方法设计 | 第48页 |
| 3.3.4 清洁任务软件控制方法设计 | 第48-49页 |
| 3.4 上位机与下位机之间的通信设计 | 第49-51页 |
| 3.5 爬壁清洁机器人运动控制算法 | 第51-54页 |
| 3.5.1 差速运动机器人的运动学模型 | 第51-53页 |
| 3.5.2 直线行走控制 | 第53-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-57页 |
| 第4章 数字图像处理的分析与研究 | 第57-71页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 原始图像的采集 | 第57-59页 |
| 4.3 图像预处理 | 第59-65页 |
| 4.3.1 图像灰度化 | 第59-60页 |
| 4.3.2 图像噪声的产生和分类 | 第60-61页 |
| 4.3.3 图像去噪 | 第61-63页 |
| 4.3.4 图像锐化 | 第63-64页 |
| 4.3.5 预处理效果分析 | 第64-65页 |
| 4.4 图像阈值二值化处理 | 第65-67页 |
| 4.4.1 双峰法 | 第65-66页 |
| 4.4.2 迭代法 | 第66页 |
| 4.4.3 大律法 | 第66-67页 |
| 4.5 图像识别 | 第67-70页 |
| 4.5.1 特征提取 | 第67-68页 |
| 4.5.2 图像识别和清洁度判定方法 | 第68-70页 |
| 4.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 样机制作与试验 | 第71-81页 |
| 5.1 引言 | 第71页 |
| 5.2 样机制作 | 第71页 |
| 5.3 直道行驶试验 | 第71-73页 |
| 5.4 导向测试试验 | 第73-74页 |
| 5.5 图像处理试验分析结果 | 第74-80页 |
| 5.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第6章 总结和展望 | 第81-83页 |
| 6.1 总结 | 第81页 |
| 6.2 创新点 | 第81页 |
| 6.3 展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第89页 |