| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 | 第9-11页 |
| 1.3 自行车型机器人的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 独轮机器人的国内外研究现状 | 第12-18页 |
| 1.4.1 轮子为椭球型的独轮机器人 | 第12-13页 |
| 1.4.2 通过陀螺仪来调节平衡的独轮机器人 | 第13-17页 |
| 1.4.3 我国目前对独轮机器人的研究成果 | 第17-18页 |
| 1.5 本文在该领域的主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 惯性轮式自行车型机器人的建模和平衡原理分析 | 第19-24页 |
| 2.1 惯性轮式自行车型机器人的数学建模 | 第19-20页 |
| 2.2 惯性轮式自行车型机器人的平衡原理分析 | 第20-24页 |
| 第3章 惯性轮式自行车型机器人硬件结构的设计 | 第24-44页 |
| 3.1 系统的整体设计方案 | 第24-25页 |
| 3.2 系统的整体结构设计要求 | 第25-26页 |
| 3.3 系统的硬件结构选型 | 第26-28页 |
| 3.3.1 主控芯片的选型 | 第26-27页 |
| 3.3.2 惯性轮驱动电机的选择 | 第27页 |
| 3.3.3 惯性轮质量半径的选择 | 第27-28页 |
| 3.4 系统硬件电路的设计 | 第28-44页 |
| 3.4.1 K60最小系统的设计 | 第28-31页 |
| 3.4.2 电机驱动模块的设计 | 第31-33页 |
| 3.4.3 姿态信息采集模块 | 第33-37页 |
| 3.4.4 通信模块的设计 | 第37-38页 |
| 3.4.5 测速模块的设计 | 第38-41页 |
| 3.4.6 电源模块的设计 | 第41-44页 |
| 第4章 惯性轮式自行车型机器人控制软件的编写 | 第44-52页 |
| 4.1 软件结构的整体设计 | 第44页 |
| 4.2 姿态信息的数据融合算法 | 第44-46页 |
| 4.2.1 姿态数据融合算法原理介绍 | 第44-45页 |
| 4.2.2 姿态数据融合过程 | 第45-46页 |
| 4.3 惯性轮驱动电机的控制算法 | 第46-52页 |
| 4.3.1 PID控制算法原理及参数的预置和调整 | 第47-49页 |
| 4.3.2 PID控制算法在惯性轮式直立控制系统中的应用 | 第49-52页 |
| 第5章 自行车型机器人的整体调试、运行和性能分析 | 第52-59页 |
| 5.1 数据融合算法中各个参数的调节 | 第52-53页 |
| 5.2 PID控制算法中各个参数的调节 | 第53-56页 |
| 5.3 PID控制算法在该系统直立控制方面的性能分析 | 第56-59页 |
| 总结 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 致谢 | 第62页 |
