仿蚕机器人的运动控制研究与实现

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 仿生蚯蚓机器人

1.2.2 仿蛇机器人

1.2.3 仿尺蠖机器人

1.3蠕动类机器人研究现状分析

1.4本课题主要研究内容

2 仿蚕机器人结构设计

2.1引言

2.2生物蚕的观察试验

2.2.1 蚕的形态观察试验

2.2.2 蚕的运动观察试验

2.2.3 蚕的运动步态分类

2.3仿蚕机器人样机设计

2.3.1 驱动方案选择

2.3.2 仿蚕机器人连接方式

2.3.3 连杆关节模块设计

2.3.4 头部和尾部模块设计

2.3.5 仿蚕机器人装配模型

2.4关键部件强度分析

2.5本章小结

3 仿蚕机器人运动学建模与仿真研究

3.1引言

3.2仿蚕机器人的蠕动运动

3.2.1 蠕动步态规划

3.2.2 蠕动动力学模型

3.3仿蚕机器人的转弯运动

3.3.1 转弯步态规划

3.3.2 转弯运动动力学分析

3.4仿蚕机器人步态仿真

3.4.1 蠕动运动步态仿真

3.4.2 转弯运动分析和仿真

3.4.3 抬头运动分析和仿真

3.5本章小结

4 仿蚕机器人控制系统设计

4.1引言

4.2控制系统总体方案设计

4.2.1 集中式控制方法

4.2.2 控制系统方案设计

4.3控制系统硬件设计与选型

4.3.1 主控电路

4.3.2 头部倾角模块

4.3.3 视频采集模块

4.3.4 无线通信模块

4.4运动监控上位机软件开发

4.4.1 串口通信模块

4.4.2 数据解析模块

4.4.3 视频显示模块

4.4.4 舵机控制模块

4.5 下位机软件实现

4.5.1 MDK软件简介

4.5.2 仿蚕机器人主程序

4.5.3 仿蚕机器人控制系统中断服务程序

4.6 本章小结

5 仿蚕机器人样机的加工与装配

5.1引言

5.2仿蚕机器人样机加工

5.2.1 3D打印概述

5.2.2 样机加工

5.3样机装配与调试

5.4本章小结

6 仿蚕机器人样机试验研究

6.1引言

6.2试验系统搭建

6.3样机运动试验

6.3.1 蠕动运动试验及结果分析

6.3.2 转弯运动试验及结果分析

6.3.3 抬头运动试验及结果分析

6.4本章小结

7 总结与展望

7.1全文总结

7.2研究展望

致谢

参考文献

附录