声明
摘要
符号说明
第1章 绪论
1.1 论文研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状与分析
1.2.1 轮式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状
1.2.2 多足式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状
1.2.3 履带式爬壁清洁机器人及控制系统研究现状
1.3 爬壁机器人性能分析
1.4 论文主要研究内容
1.5 本章小结
2.1 引言
2.2 爬壁清洁机器人总体结构概况
2.3 硬件电路总体框架设计
2.3.1 硬件电路总体结构
2.3.2 芯片的选择
2.3.3 引脚配置说明及分配
2.3.4 电频转换电路
2.4 电机驱动电路
2.4.1 移动和升降机构电机驱动
2.4.2 清扫机构电机驱动
2.4.3 吸尘机构电机驱动
2.5 信号采集电路
2.5.1 测距传感器采集信号
2.5.2 角度传感器采集信号
2.6 通信电路设计
2.7 图像处理模块硬件设计
2.7.1 DSP嵌入式图像处理平台总体设计
2.7.2 图像采集模块
2.7.3 DSP图像处理模块
2.7.4 图像显示模块
2.8 PCB板硬件电路设计制作
2.8.1 PCB电路板设计
2.8.2 PCB实物图
2.9 控制电路板抗干扰特性研究
2.9.1 干扰信号的来源
2.9.2 干扰源对控制电路板的耦合方式
2.9.3 抗干扰的基本措施
2.10 本章小结
3.1 引言
3.2 上位机软件控制方法设计
3.2.1 上位机软件应用
3.2.2 人机交互界面的设计
3.3 下位机软件控制方法设计
3.3.1 步进电机PWM脉冲发生控制方法设计
3.3.2 红外传感器A/D采样滤波算法
3.3.3 吸尘任务软件控制方法设计
3.3.4 清洁任务软件控制方法设计
3.4 上位机与下位机之间的通信设计
3.5 爬壁清洁机器人运动控制算法
3.5.1 差速运动机器人的运动学模型
3.5.2 直线行走控制
3.6 本章小结
4.1 引言
4.2 原始图像的采集
4.3 图像预处理
4.3.1 图像灰度化
4.3.2 图像噪声的产生和分类
4.3.3 图像去噪
4.3.4 图像锐化
4.3.5 预处理效果分析
4.4 图像阈值二值化处理
4.4.1 双峰法
4.4.2 迭代法
4.4.3 大律法
4.5 图像识别
4.5.1 特征提取
4.5.2 图像识别和清洁度判定方法
4.6 本章小结
第5章 样机制作与试验
5.1 引言
5.2 样机制作
5.3 直道行驶试验
5.4 导向测试试验
5.5 图像处理试验分析结果
5.6 本章小结
6.1 总结
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果