轮腿复合式机器人控制系统设计及越障分析
CONTROL SYSTEM DESIGN AND OBSTACLE-CLIMBING ANALYSIS FOR A LEG-WHEELED MOBILE ROBOT
摘 要
Abstract
目 录
第1章 绪 论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外轮腿复合式机器人研究现状
1.2.1 轮腿复合式机器人研究现状及分析
1.2.2 轮腿复合式机器人控制系统研究现状及分析
1.3课题来源与研究内容
第2章 轮腿复合式机器人控制系统设计
2.1 引言
2.2轮腿复合式机器人介绍
2.2.1 机器人结构本体介绍
2.2.2 机器人控制系统介绍
2.2.3 运动控制器的介绍
2.3 可编程逻辑器件程序设计
2.3.1 光电码盘信号四倍频设计
2.3.2 SPI串行通信设计
2.4 运动控制核心程序设计
2.4.1 程序总体设计
2.4.2 电机码盘计数防溢出算法
2.4.3 电机速度控制算法
2.4.4 电机位置控制算法
2.5 CAN通信设计
2.5.1 嵌入式计算机中的CAN通信设计
2.5.2 运动控制器的CAN通信设计
2.6 本章小结
第3章 机器人运动学建模及分析
3.1 引言
3.2 平面运动学分析
3.2.1 同向差速运动学分析
3.2.2 反向差速运动学分析
3.2.3 平面运动学的轨迹规划及仿真
3.3机器人的空间位姿运动学分析
3.4 特殊姿态运动学模型
3.4.1 六轮支撑的运动学模型
3.4.2 中后轮支撑运动学模型
3.4.3 前后腿支撑的运动学模型
3.4.4 车体倾斜运动学模型
3.4.5 车体倾斜俯仰结合的运动学模型
3.5 本章小结
第4章 典型障碍越障分析
4.1 引言
4.2机器人越障动作规划
4.2.1 垂直障碍越障动作规划
4.2.2 壕沟障碍越障动作规划
4.2.3 斜面越障动作规划
4.3越障能力分析
4.3.1垂直障碍越障能力分析
4.3.2 壕沟障碍越障能力分析
4.3.3 斜坡上越障能力分析
4.4 越障关键姿态分析
4.4.1机器人越障的关键姿态分析
4.4.2 内点惩罚函数法优化目标函数
4.5机器人越障虚拟仿真
4.5.1 攀越垂直障碍虚拟仿真
4.5.2 跨越壕沟障碍虚拟仿真
4.5.3 斜面越障虚拟仿真
4.6 本章小结
第5章 行走及越障实验
5.1 引言
5.2 人机交互界面
5.2 机器人行走实验
5.3 越障实验
5.3.1 攀越垂直障碍实验
5.3.2 壕沟障碍越障实验
5.3.3 斜坡障碍越障实验
5.4 本章小结
结 论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明
致 谢