摆臂式无人地面越障车运动学分析及控制系统设计

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外地面无人车研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3 地面无人车核心技术

1.3.1 环境感知技术

1.3.2 运动规划技术

1.3.3 跟踪控制技术

1.4 本文主要研究内容

2 越障车结构设计与动力系统设计

2.1引言

2.2 设计要求和功能分析

2.3 总体设计方案

2.4 结构设计

2.4.1 车体

2.4.2 驱动机构

2.4.3 摆臂机构

2.4.4 其他零部件

2.5 动力系统设计

2.5.1 整车动力系统确定

2.5.2 驱动电机功率匹配与电机选型

2.5.3 摆臂电机功率匹配与电机选型

2.6 本章小结

3 越障车运动学分析

3.1 引言

3.2 平面运动学分析

3.2.1 直线行驶运动学

3.2.2 差速转向运动学

3.3 空间运动学分析

3.4 行驶及越障仿真分析

3.4.1 直线行驶仿真

3.4.2 跨越沟壑仿真

3.4.3 跨越垂直障碍物仿真

3.5 本章小结

4 越障车控制系统设计

4.1 引言

4.2 控制系统总体设计

4.3 控制系统硬件组成

4.3.1 中央控制单元

4.3.2 红外遥控单元

4.3.3 电机驱动单元

4.3.4 超声波测距单元

4.4 控制系统软件设计

4.4.1 遥控模式下的平面行驶

4.4.2 遥控模式下的摆臂动作规划

4.4.3 基于超声波传感器的卡尔曼滤波算法

4.4.4 基于模糊控制的自主避障算法

4.5 本章小结

5 越障车行驶与越障实验

5.1 引言

5.2 电机测试实验

5.2.1 驱动电机测试

5.2.2 摆臂电机测试

5.3 行驶实验

5.4 越障实验

5.4.1 跨越垂直障碍物

5.4.2 跨越沟壑

5.5 本章小结

6 全文总结及展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目

B. 学位论文数据集

致谢