基于EtherCAT的巡检机器人控制系统设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 | 第10-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 CAN总线 | 第12页 |
| 1.3.2 RS485总线 | 第12-13页 |
| 1.3.3 SERCOS总线 | 第13页 |
| 1.3.4 以太网 | 第13页 |
| 1.3.5 IEEE1394总线 | 第13页 |
| 1.3.6 USB总线 | 第13-14页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第14-16页 |
| 第2章 巡检机器人控制网络协议选择 | 第16-28页 |
| 2.1 六种实时以太网原理介绍 | 第16-21页 |
| 2.1.1 EPA | 第16-17页 |
| 2.1.2 Ethernet/IP | 第17-18页 |
| 2.1.3 Ethernet Powerlink | 第18-20页 |
| 2.1.4 PROFINET | 第20页 |
| 2.1.5 MODBUS-IDA | 第20-21页 |
| 2.1.6 EtherCAT | 第21页 |
| 2.2 ETHERCAT协议介绍 | 第21-25页 |
| 2.2.1 EtherCAT数据帧结构 | 第22-23页 |
| 2.2.2 EtherCAT报文寻址 | 第23-24页 |
| 2.2.3 EtherCAT读写服务 | 第24-25页 |
| 2.3 实时以太网协议分析与选择 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 第3章 巡检机器人的运动学分析 | 第28-42页 |
| 3.1 巡检机器人机构 | 第28-30页 |
| 3.1.1 机器人机构简介 | 第28-29页 |
| 3.1.2 机械本体结构参数 | 第29-30页 |
| 3.2 巡检机器人运动学分析 | 第30-37页 |
| 3.2.1 巡检机器人正运动学分析 | 第31-35页 |
| 3.2.2 巡检机器人逆运动学分析 | 第35-37页 |
| 3.3 巡检机器人的雅可比矩阵分析 | 第37-42页 |
| 第4章 巡检机器人的动作规划 | 第42-54页 |
| 4.1 关节空间轨迹规划 | 第42-44页 |
| 4.1.1 三次多项式轨迹规划 | 第42-43页 |
| 4.1.2 五次多项式轨迹规划 | 第43-44页 |
| 4.2 笛卡尔空间的轨迹规划 | 第44-48页 |
| 4.2.1 直线轨迹规划 | 第44-45页 |
| 4.2.2 圆弧轨迹规划 | 第45-48页 |
| 4.3 机器人越障模式 | 第48-49页 |
| 4.3.1 直线塔越障 | 第48-49页 |
| 4.4 巡检机器人轨迹规划 | 第49-54页 |
| 4.4.1 直线塔单臂越障 | 第50-52页 |
| 4.4.2 转角塔越障 | 第52-54页 |
| 第5章 巡检机器人控制系统硬件设计 | 第54-68页 |
| 5.1 控制系统硬件总体设计 | 第54页 |
| 5.2 高压线巡检机器人本体控制系统的硬件设计 | 第54-67页 |
| 5.2.1 控制器 | 第55页 |
| 5.2.2 无线通讯模块 | 第55-56页 |
| 5.2.3 电机驱动模块 | 第56-62页 |
| 5.2.4 位置检测传感器组 | 第62-64页 |
| 5.2.5 线路检测设备 | 第64页 |
| 5.2.6 I/O模块 | 第64-65页 |
| 5.2.7 电源模块 | 第65-67页 |
| 5.3 高压线巡检远程控制系统的硬件设计 | 第67-68页 |
| 第6章 巡检机器人控制系统软件设计 | 第68-76页 |
| 6.1 机械本体软件设计 | 第68-72页 |
| 6.1.1 EtherCAT主站实现 | 第68-71页 |
| 6.1.2 机器人控制系统主程序 | 第71-72页 |
| 6.1.3 巡检机器人自主控制程序设计 | 第72页 |
| 6.2 TWINCAT、VB的通讯 | 第72-73页 |
| 6.3 远程人机界面设计 | 第73-76页 |
| 第7章 结论与展望 | 第76-78页 |
| 7.1 全文总结 | 第76页 |
| 7.2 展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
