| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-33页 |
| ·机器人的定义、特点及分类 | 第14-15页 |
| ·机器人的定义 | 第14页 |
| ·机器人的特点和分类 | 第14-15页 |
| ·移动机器人的发展现状和趋势 | 第15-19页 |
| ·移动机器人发展简史 | 第15-17页 |
| ·移动机器人的分类 | 第17-18页 |
| ·目前移动机器人的发展趋势 | 第18-19页 |
| ·移动机器人关键技术研究概况 | 第19-26页 |
| ·移动机器人控制系统发展概况 | 第19-20页 |
| ·移动机器人导航及定位系统发展概况 | 第20-21页 |
| ·移动机器人感知系统及多传感器信息融合技术发展概况 | 第21-23页 |
| ·多机器人控制系统研究概况 | 第23页 |
| ·交互方面的研究概况 | 第23-24页 |
| ·能源控制系统研究概况 | 第24页 |
| ·移动机器人故障检测的研究概况 | 第24-25页 |
| ·移动机械手的研究概况 | 第25-26页 |
| ·进入实用领域的典型移动机器人介绍 | 第26-31页 |
| ·进入实用领域的工业移动机器人 | 第26-27页 |
| ·进入实用领域的个人和私用移动服务机器人 | 第27-28页 |
| ·进入实用领域的军用移动机器人 | 第28-30页 |
| ·进入实用领域的医用移动机器人 | 第30页 |
| ·进入实用领域的空间移动机器人 | 第30-31页 |
| ·本课题研究内容和意义 | 第31-32页 |
| ·研究内容 | 第31-32页 |
| ·研究意义 | 第32页 |
| ·本课题创新点 | 第32-33页 |
| 第二章 移动机器人系统总体设计 | 第33-51页 |
| ·移动机器人本体设计方案选择 | 第33-36页 |
| ·机器人运动方式方案选择 | 第33-34页 |
| ·驱动轮机构方案选择 | 第34-35页 |
| ·驱动轮及随动轮的选择 | 第35页 |
| ·其它附件选择 | 第35页 |
| ·机械臂结构选择 | 第35-36页 |
| ·行走机构的运动学及动力学分析 | 第36-40页 |
| ·行走机构的运动学分析 | 第36-38页 |
| ·行走机构的动力学分析 | 第38-40页 |
| ·移动机器人用电机和传感器的选择 | 第40-42页 |
| ·电机的选择 | 第40-41页 |
| ·机器人用传感器的选择 | 第41-42页 |
| ·移动机器人本体机械结构设计 | 第42-48页 |
| ·移动机器人实物图及装配图设计 | 第42-45页 |
| ·移动机器人零件图 | 第45-48页 |
| ·移动机器人的电气结构 | 第48-50页 |
| ·移动机器人控制系统介绍 | 第49页 |
| ·控制器总体方案设计 | 第49-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第三章 双轮驱动系统设计 | 第51-73页 |
| ·控制系统总体设计 | 第51-54页 |
| ·控制方案的选择 | 第51页 |
| ·H型双极模式PWM系统分析 | 第51-52页 |
| ·控制器件选取及控制系统总体设计 | 第52-54页 |
| ·直流电机PWM控制 | 第54-65页 |
| ·基于CPLD的直流电机PWM发生器设计 | 第54-62页 |
| ·AT89S51配合EPM7128的硬件设计 | 第62-64页 |
| ·PWM功率放大电路设计 | 第64-65页 |
| ·测速传感器的控制 | 第65-66页 |
| ·本系统的电磁兼容设计 | 第66-68页 |
| ·移动机器人速度位置控制及运动实验 | 第68-72页 |
| ·移动机器人速度位置控制 | 第68-69页 |
| ·直线运行测试 | 第69-70页 |
| ·转向测试 | 第70-71页 |
| ·移动机器人运动误差分析 | 第71-72页 |
| ·本章小结 | 第72-73页 |
| 第四章 移动机器人感测系统设计 | 第73-98页 |
| ·超声波传感器检测系统设计 | 第73-91页 |
| ·超声波传感器概述 | 第73-76页 |
| ·分立式超声波传感器测控系统设计 | 第76-85页 |
| ·一体式超声波传感器及传感器转向用步进电机测控系统设计 | 第85-91页 |
| ·避障用反射式红外传感器检测系统设计 | 第91-93页 |
| ·红外传感器测距原理及方法 | 第92页 |
| ·红外测距电路设计 | 第92-93页 |
| ·引导用反射式红外光电传感器测控系统设计 | 第93-95页 |
| ·跟踪用红外热释电传感器检测系统设计 | 第95-97页 |
| ·传感器检测原理 | 第95页 |
| ·红外热释电传感器测控系统 | 第95-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 第五章 移动机器人导航策略研究 | 第98-117页 |
| ·自主沿墙导航 | 第98-111页 |
| ·沿墙走模式中超声波传感器测距分析 | 第98-100页 |
| ·简单环境下沿墙导航 | 第100-109页 |
| ·多区域覆盖式沿墙导航 | 第109-110页 |
| ·有障碍物情况下的沿墙导航 | 第110-111页 |
| ·红外引导控制(寻迹) | 第111-114页 |
| ·跟踪策略 | 第114-116页 |
| ·本章小结 | 第116-117页 |
| 第六章 移动机器人机械臂的精密定位控制 | 第117-140页 |
| ·方案确定 | 第117-118页 |
| ·执行机构 | 第117页 |
| ·传动机构 | 第117页 |
| ·驱动系统 | 第117-118页 |
| ·行波超声波电机的结构及原理 | 第118-119页 |
| ·USR30、USR60行波超声波电机及其驱动器简介 | 第119页 |
| ·行波超声波电机控制方法选择 | 第119页 |
| ·负载情况下行波超声波电机步进特性及微步控制实验研究 | 第119-132页 |
| ·USR30带负载微步控制实验研究 | 第119-132页 |
| ·USR60带负载微步控制实验研究 | 第132页 |
| ·三相反应式步进电机新型控制器设计 | 第132-139页 |
| ·细分方案选择 | 第133页 |
| ·步进电机细分电流波形的选择 | 第133-134页 |
| ·控制器的选择 | 第134页 |
| ·步进电机细分控制系统构成 | 第134-135页 |
| ·基于FPGA的细分电路设计 | 第135-137页 |
| ·恒频斩波驱动电路设计 | 第137-139页 |
| ·本章小结 | 第139-140页 |
| 第七章 新型数字式高精度高分辨率角位移传感器的研制 | 第140-164页 |
| ·各种角位移传感器分析比较及课题的提出 | 第140-142页 |
| ·模拟式角位移传感器与数字式角位移传感器比较 | 第140页 |
| ·按照工作机理划分的各种角位移传感器比较 | 第140-142页 |
| ·传感器的结构 | 第142页 |
| ·传感器的工作原理 | 第142-153页 |
| ·被测转向与同步转向相同 | 第143-148页 |
| ·被测转向与同步转向相反 | 第148-153页 |
| ·同步转向固定、被测转向不定 | 第153页 |
| ·新型角位移传感器接口电路设计 | 第153-161页 |
| ·传感器所用的器件选型 | 第153-154页 |
| ·传感器接口电路硬件设计 | 第154-157页 |
| ·传感器接口电路软件设计 | 第157-161页 |
| ·传感器性能分析 | 第161-163页 |
| ·传感器精密度、准确度及分辨率分析 | 第161页 |
| ·新型角位移传感器系统的优缺点分析 | 第161-163页 |
| ·新型角位移传感器本体实物图 | 第163页 |
| ·本章小结 | 第163-164页 |
| 第八章 总结与展望 | 第164-167页 |
| ·总结 | 第164-165页 |
| ·今后研究工作的展望 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-178页 |
| 附录1:控制板1原理图 | 第178-179页 |
| 附录2:控制板1实物图 | 第179-180页 |
| 附录3:控制板2原理图 | 第180-181页 |
| 附录4:控制板2实物图 | 第181-182页 |
| 附录5:控制板3实物图 | 第182-183页 |
| 附录6:高精度角位移传感器接口电路原理图 | 第183-184页 |
| 附录7:高精度角位移传感器接口电路实物图 | 第184-185页 |
| 附录8:移动机器人实物图 | 第185-186页 |
| 附录9:单超声波传感器接近式沿墙走实物图 | 第186-187页 |
| 致谢 | 第187-188页 |
| 攻读学位期间参与的科研项目、发表的论文、申报的专利 | 第188页 |
