| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10页 |
| 1.2 救援机器人国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3 救援机器人本地控制系统关键技术研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1 电机驱动技术 | 第14页 |
| 1.3.2 多传感器信息检测技术 | 第14-15页 |
| 1.3.3 本地控制系统操作系统平台 | 第15-16页 |
| 1.4 课题主要研究内容及组织结构 | 第16-18页 |
| 1.4.1 课题主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.4.2 课题组织结构 | 第17-18页 |
| 第2章 机器人本地控制系统总体方案设计 | 第18-30页 |
| 2.1 RoboCup Rescue比赛项目 | 第18-22页 |
| 2.1.1 比赛场地特征 | 第18-21页 |
| 2.1.2 机器人基本功能要求 | 第21-22页 |
| 2.2 机器人本地控制系统功能需求分析 | 第22-24页 |
| 2.3 机器人本地控制系统方案 | 第24-29页 |
| 2.3.1 本地控制系统方案设计 | 第24-25页 |
| 2.3.2 本地控制系统硬件结构 | 第25-28页 |
| 2.3.3 本地控制系统软件框架 | 第28-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 无刷直流电机驱动器设计 | 第30-54页 |
| 3.1 无刷直流电机控制理论及数学模型 | 第30-36页 |
| 3.1.1 无刷直流电机基本组成结构 | 第30-31页 |
| 3.1.2 无刷直流电机控制原理 | 第31-34页 |
| 3.1.3 无刷直流电机数学模型 | 第34-36页 |
| 3.2 驱动器设计方案 | 第36-37页 |
| 3.3 驱动器硬件电路设计 | 第37-43页 |
| 3.3.1 电源电路设计 | 第37-38页 |
| 3.3.2 MCU最小系统电路设计 | 第38-40页 |
| 3.3.3 IPM驱动电路设计 | 第40-42页 |
| 3.3.4 反电动势检测与电压采样电路 | 第42-43页 |
| 3.3.5 CAN通信电路 | 第43页 |
| 3.3.6 编码器电平转换电路 | 第43页 |
| 3.4 驱动器软件设计 | 第43-51页 |
| 3.4.1 CAN数据接收ISR | 第45-46页 |
| 3.4.2 换相定时ISR | 第46-47页 |
| 3.4.3 换相控制循环ISR | 第47-48页 |
| 3.4.4 三闭环控制循环ISR | 第48-51页 |
| 3.4.5 错误检测及清除ISR | 第51页 |
| 3.5 驱动器实物调试 | 第51-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第4章 基于ROS的混合操作系统平台设计与实现 | 第54-66页 |
| 4.1 系统开发环境 | 第54页 |
| 4.2 Linux/Xenomai双内核混合操作系统实现 | 第54-62页 |
| 4.2.1 Adeos/Ⅰ-pipe的工作原理 | 第55-57页 |
| 4.2.2 Xenomai实时操作系统 | 第57-59页 |
| 4.2.3 Linux/Xenomai混合操作系统配置与实现 | 第59-62页 |
| 4.3 基于ROS的混合操作系统实现 | 第62-65页 |
| 4.3.1 Linux系统上安装ROS | 第63页 |
| 4.3.2 Xenomai实时内核的ROS环境配置 | 第63-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 机器人本地控制系统软件实现 | 第66-86页 |
| 5.1 本地控制系统软件框架 | 第66页 |
| 5.2 传感器模块ROS节点 | 第66-72页 |
| 5.2.1 激光传感器节点 | 第67-68页 |
| 5.2.2 热成像仪传感器节点 | 第68-69页 |
| 5.2.3 CO_2传感器节点 | 第69-70页 |
| 5.2.4 深度摄像头传感器节点 | 第70-71页 |
| 5.2.5 AHRS传感器节点 | 第71-72页 |
| 5.3 机械臂运动规划ROS节点 | 第72-83页 |
| 5.3.1 机械臂运动学求解 | 第73-78页 |
| 5.3.2 机械臂三维模型建立及在RVIZ中的可视化 | 第78-79页 |
| 5.3.3 建立机械臂ROS驱动 | 第79-80页 |
| 5.3.4 MoveIt!实现机械臂运动规划 | 第80-83页 |
| 5.4 机器人CANopen网络控制进程 | 第83-85页 |
| 5.4.1 遥控通信线程 | 第83-84页 |
| 5.4.2 机器人本体CANopen网络控制线程 | 第84页 |
| 5.4.3 机械臂CANopen网络控制线程 | 第84-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 第6章 总结与展望 | 第86-88页 |
| 6.1 总结 | 第86-87页 |
| 6.2 展望 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-92页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
