| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 选题背景 | 第10-11页 |
| 1.3 课题研究的目的及意义 | 第11页 |
| 1.4 课题研究的国内外现状 | 第11-14页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.5 双轮直立机器人研究内容 | 第14-16页 |
| 第2章 双轮直立机器人直立原理分析及机械结构设计 | 第16-40页 |
| 2.1 车模参数 | 第16页 |
| 2.2 欧姆龙编码器的安装 | 第16-17页 |
| 2.3 摄像头的安装 | 第17页 |
| 2.4 倾角传感器的安装 | 第17-18页 |
| 2.5 其他硬件的安装 | 第18页 |
| 2.6 双轮直立机器人整体效果图 | 第18-19页 |
| 2.7 双轮直立机器人结构调整 | 第19-20页 |
| 2.8 双轮直立机器人直立行走任务分解 | 第20-22页 |
| 2.9 双轮直立机器人平衡控制 | 第22-29页 |
| 2.10 双轮直立机器人加速度传感器和角速度传感器 | 第29-34页 |
| 2.10.1 加速度传感器 | 第29-31页 |
| 2.10.2 角速度传感器-陀螺仪 | 第31-34页 |
| 2.11 双轮直立机器人速度控制 | 第34-38页 |
| 2.12 双轮直立机器人方向控制 | 第38-40页 |
| 第3章 双轮直立机器人运动系统的硬件电路设计 | 第40-51页 |
| 3.1 总体介绍 | 第40页 |
| 3.2 单片机最小系统 | 第40-42页 |
| 3.3 电源模块管理 | 第42-44页 |
| 3.3.1 电机供电 | 第42页 |
| 3.3.2 单片机供电 | 第42-43页 |
| 3.3.3 摄像头供电 | 第43页 |
| 3.3.4 加速度及陀螺仪等传感器供电 | 第43-44页 |
| 3.4 电机驱动模块 | 第44-45页 |
| 3.4.1 驱动芯片介绍 | 第44页 |
| 3.4.2 驱动电路设计 | 第44-45页 |
| 3.5 摄像头模块 | 第45-47页 |
| 3.5.1 摄像头选择 | 第46-47页 |
| 3.6 编码器模块 | 第47-48页 |
| 3.7 加速度传感器模块 | 第48-49页 |
| 3.8 陀螺仪模块 | 第49-51页 |
| 第4章 双轮直立机器人的软件设计与实现 | 第51-62页 |
| 4.1 软件开发环境、开发工具介绍 | 第51页 |
| 4.2 软件功能与框架 | 第51-53页 |
| 4.3 陀螺仪和加速度传感器的卡尔曼滤波算法设计 | 第53-55页 |
| 4.4 图像处理及黑线提取算法设计 | 第55-58页 |
| 4.5 电机和速度传感器模块软件设计 | 第58-59页 |
| 4.6 系统控制算法设计 | 第59-60页 |
| 4.7 方向控制算法设计 | 第60-62页 |
| 第5章 结论与展望 | 第62-64页 |
| 5.1 结论 | 第62-63页 |
| 5.2 展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-66页 |
| 附录 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67页 |