玻璃幕墙清洗机器人控制系统设计

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 主要研究内容

2 玻璃幕墙清洗机器人样机结构与控制性能

2.1 清洗机器人技术要求

2.2 清洗机器人系统组成

2.3 清洗机器人结构设计

2.4 本章小结

3 控制系统硬件设计与选型

3.1 嵌入式控制器选型

3.2 移动模块

3.2.1 车轮驱动电路设计

3.2.2 光电隔离

3.3 吸附模块

3.3.1 气路真空检测

3.3.2 负压吸附原理

3.4 检测模块

3.4.1 自主避障

3.4.2 运动状态检测

3.4.3 清洁程度检测

3.5 RS485通信模块

3.6 电源模块设计

3.7 本章小结

4 μC/OSⅢ实时操作系统移植

4.1 移植操作系统的必要性和条件

4.1.1 移植实时操作系统的必要性

4.1.2 系统移植的硬件条件

4.2 嵌入式实时操作系统

4.2.1 嵌入式实时操作系统简介

4.2.2 μC/OSⅢ实时操作系统

4.3 μC/OSⅢ操作系统移植

4.3.1 移植相关代码编写

4.3.2 CPU相关代码编写

4.4 机器人任务划分与实现

4.5 本章小结

5 机器人路径规划

5.1 全覆盖路径规划

5.2 环境建模

5.2.1 沿边学习

5.2.2 基于动态栅格法的环境建模

5.3 机器人全覆盖路径规划

5.3.1 改进优先级规则

5.3.2 机器人逃离死区

5.3.3 全覆盖路径规划算法流程

5.4 路径规划算法性能指标

5.5 仿真分析

5.6 本章小结

6 实验与分析

6.1 机器人上下位机通信实验

6.2 机器人自主避障实验

6.3 机器人清洁实验

6.4 玻璃面攀爬实验

6.5 本章小结

7 结论与展望

7.1 全文结论

7.2 工作展望

参考文献

附录A 硕士研究生在读期间研究成果

附录B 车轮转速测量程序

致谢