一、基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现（论文文献综述）
郭凯[1]（2021）在《缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究》文中研究指明隧道掘进机（TBM）的应用已成为当下主流的隧道施工方式。而在掘进过程中,刀具在破岩时逐渐磨损,影响掘进效率,因此,更换磨损的刀具成为了施工过程中不可或缺的任务。目前,人工换刀效率低、风险大的弊端,引起重视;“机器代人”换刀成为了研究的热点。国内外机构对此进行了广泛的研究,提出了多种换刀机器人方案,但在物理实验和工程应用上取得进一步进展的较少。本文基于7.8m直径的TBM换刀机器人搭建了缩尺物理样机,进行了换刀范围、轨迹规划和运动控制的研究,并利用CANopen总线设计了控制系统,通过实验验证了各项设计指标,为换刀机器人的工程应用提供了设计依据。具体的研究内容,如下所示:1)基于原型TBM换刀机器人方案,利用相似理论,确定了缩尺机器人的结构参数与运动参数。根据结构参数,完成了缩尺机器人各零部件的结构设计;根据运动参数,完成了机器人各关节驱动源的选型。提出了缩尺换刀机器人的总体设计方案,并进行了换刀范围的分析,仿真得到,其可对81.8%的正滚刀进行更换。2)在关节空间对缩尺换刀机器人进行轨迹规划,基于冲击和时间的优化指标,提出了基于七次多项式和梯形速度曲线的混合插值算法。仿真得到,机器人在运行过程中,没有冲击和抖动;在不考虑装拆滚刀的情况下,单把滚刀的最大更换时间为137.44s,提高了换刀效率。3)利用改进的D-H法,对机器人进行运动学分析,得到了各关节坐标系之间的变换矩阵。进而,利用拉格朗日法,推导了机器人的动力学模型,为轨迹跟踪控制算法的设计奠定了基础。并在不考虑关节摩擦的前提下,仿真得到了各关节的力和力矩,为驱动源的选型提供了依据。4)为控制机器人跟踪目标轨迹,提出了两种控制算法,分别为基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法和基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法。基于两种算法,通过Simulink搭建了仿真系统,对两种控制算法的控制效果进行对比。结果表明,基于计算力矩法的模糊自适应PD算法具有更高的控制精度,各关节的轨迹跟踪误差均小于1mm。5)基于CAN总线搭建了缩尺换刀机器人的控制系统,对轨迹规划算法的有效性和换刀机器人的实用性进行实验验证。以更换刀盘半径方向上最后一把正滚刀为示例工况,进行实验。结果表明,机器人各关节轨迹跟踪误差小于1mm,运行过程没有冲击和抖动,满足高效稳定的要求,具有良好的实用性。
付荣豆[2]（2021）在《收藏币包装盒拍照机器人系统开发》文中研究指明近年来,随着钱币市场不断升温,越来越多的人开始关注收藏币。采用传统人工方式对收藏币进行分拣和识别,人工和设备成本较高,并且长时间不断重复容易造成身体和视觉上的疲劳,影响身心健康。本文开发了一套收藏币包装盒拍照机器人控制系统,可实现对收藏币包装盒夹取、升降、定位、翻转和图像采集等一系列全自动拍照工艺流程。构建了“PC+工业相机+嵌入式控制器”的控制系统总体架构。PC端作为上位机负责的人机交互、数据通讯和参数设置等功能;工业相机通过以太网与PC端连接,用于收藏币包装盒图像的采集;下位机嵌入式控制器负责完成6轴电机的运动控制、传感器信号的采集以及对机器人的全自动化控制等;上位机PC端和下位主控制器通过CAN总线数据传输,并定制了CAN总线的应用层协议。选用高性能STM32F4为主控制器芯片,完成了控制器硬件电路设计。硬件接口主要包括最小系统模块、供电模块、传感器信号采集模块、步进电机控制模块、CAN总线数据通信和存储模块等。基于UCOS-Ⅲ操作系统的设计开发了嵌入式软件设计,完成了6轴步进电机运动控制、限位开关接口控制、CAN总线通讯功能和信号采集功能等。设计上位机人机交互软件,搭建了实验测试平台并完成了测试。实验结果表明:本文设计的收藏包装盒拍照机器人结构设计合理、系统运行稳定、图像采集清晰、质量高,可以进行手动、自动模式操作选择,能够满足大批量收藏币包装盒图像采集使用需求。
刘其兵[3]（2021）在《爬-步四足机器人关节驱动与运动控制系统设计》文中认为相比于轮式机器人和履带式机器人,四足机器人采用腿足式结构,在灵活运动能力、适应地形能力和爬坡越障能力等方面都表现出了突出的优越性,成为近年来机器人研究领域的热点课题。根据运动形式的不同,仿生四足机器人主要分为仿哺乳动物四足机器人和仿爬行类动物四足机器人。仿哺乳动物四足机器人具有运动灵活和动态稳定性好等特点,但其重心较高,静态稳定性较差;仿爬行动物四足机器人采用四肢外展结构,重心低,运动平稳,但移动速度慢。为了融合这两种四足仿生机器人的运动特性,山东大学机器人中心研制了一款爬-步融合的四足仿生机器人。本文以该爬-步四足机器人为研究对象,为其设计大力矩、高性能的关节驱动单元和高实时性、高可靠性的运动控制系统,主要研究内容如下:（1）关节驱动单元设计。为实现对爬-步四足机器人腿部关节的伺服控制,使用三相无刷直流电机驱动腿部关节,设计集电机、减速器和驱动板于一体的关节驱动器,完成关节驱动器的硬件电路和软件系统的设计;为了验证关节驱动器的伺服性能,搭建了基于磁粉测功机的关节驱动器实验平台,并从位置伺服、速度伺服和力矩伺服三个方面进行了实验。实验结果表明,本文设计的关节驱动单元具有较好的位置、速度和力矩伺服性能,满足爬-步四足机器人对关节的控制需求。（2）运动控制系统设计。采用模块化的方式设计机器人实时控制系统整体框架,完成各个模块的硬件和软件两个方面的设计。首先,对运动控制器进行设计,采用NI的sbRIO-9629实时控制器,完成了对机器人各种控制任务的规划;其次,为满足运动控制器与关节驱动器之间的通信需求,利用NI9853E型CAN卡对CAN总线进行扩展,确保机器人每条单腿独占一条CAN总线,并设计CAN通信程序的流程;然后,设计了机器人姿态信息采集系统,利用IMU对机器人俯仰角、偏航角和横滚角等姿态数据进行采集;接着,针对机器人遥控问题,通过重定义无线手柄的按键及摇杆功能,实现了对机器人前进后退、站起蹲下和姿态调整的控制;最后,为了方便控制机器人电源以及为控制系统各个器件供电,在分析各个设备工作条件的基础上,设计了具有开关、降压、电流电压检测和保护等功能的电源管理系统。（3）爬-步四足机器人物理样机集成与实验。首先,从单腿关节的结构、躯干结构和仿生机构三个方面对爬-步四足机器人样机进行分析,针对横滚髋关节和俯仰膝关节的反平行四边形结构,推导了关节与电机输出轴之间的角度传动关系和力矩传动关系,并将前期设计好的运动控制系统集成到机器人物理样机上,完成了机器人底层硬件的搭建工作。然后,设计了 CAN总线通信实验和机器人整机运动实验,对CAN总线的通信速率和机器人的运动性能进行了测试。实验结果表明:CAN总线通信频率可达1kHz,满足爬-步四足机器人对运动控制器与关节驱动器之间的通信速率要求;本文设计的机器人控制系统可靠有效,爬-步四足机器人能够以1.5Hz的步频采用Trot步态平稳运动。
崔飞翔[4]（2021）在《挖掘机器人自动控制系统的设计与实现》文中认为目前,液压挖掘机已经成为基建工程和抢险救灾中最重要机械装备之一。由于作业环境恶劣、工作强度高且时常伴有危险,对液压挖掘机范围有着诸多限制。为了提高挖掘机的作业能力和作业效率,智能化已经成为挖掘机发展的大趋势,而实现挖掘机的自动控制是挖掘机智能化最为基本的条件。为了建立一个智能挖掘机器人研究平台以便于开展挖掘机智能化的相关研究,本文以立派PC1012小型液压挖掘机为研究对象,对其液压系统进行改造,设计了小型挖掘机的控制系统,实现了挖掘机的自动控制,并对挖掘轨迹跟踪进行了试验验证。本文的研究内容主要有以下几点:首先,为了实现挖掘机的自动控制,在分析研究智能挖掘机器人研究平台的结构组成和功能要求的基础上,设计了挖掘机器液压系统的改造方案,完成了挖掘机液压系统的改造。然后,根据智能挖掘机器人研究平台的需求,制定了挖掘机器人自动控制系统的设计方案,绘制了控制系统原理图,完成了控制系统的软硬件设计,建立了挖掘机器人自动控制系统。最后,建立挖掘机器人控制系统数学模型,完成PID控制器的设计及其参数的整定,并在此基础上进行了挖掘机的挖掘轨迹跟踪试验。试验结果验证了挖掘机器人研究平台的有效性,为进一步开展挖掘机智能化领域相关科学与技术的研究奠定了基础。
李志昊[5]（2020）在《下肢外骨骼机器人控制系统研究》文中研究指明下肢外骨骼机器人是一种智能可穿戴装置,巧妙地结合了人的智能与机械的动能,能够与人体下肢协同运动,承担人体大部分背部负载,极大的增强了人体的生理机能。与传统运载机械相比,外骨骼机器人突破了行走机械地形适应性差、动作不灵活低等缺点,在军事、物流、救援等行业都具有广泛的应用潜能。外骨骼机器人的控制系统被称为外骨骼的“大脑”,是实现人体意图智能感知、本体高效驱动的重要保障,也是国际学术研究的热点与难点。本课题以下肢外骨骼机器人控制系统为研究目标,结合课题组基于EHA的下肢外骨骼机器人样机,开展了相关研究工作。第一章,阐述了外骨骼机器人控制系统的研究背景与意义,介绍了外骨骼机器人国内外研究现状,重点调研并分析了多款典型外骨骼机器人样机的控制系统及控制策略,提出本课题的研究目标和内容。第二章,介绍了外骨骼机器人系统方案。从仿生学角度,详细阐述了样机机械系统的设计准则和设计指标,完成机器人状态检测传感系统系统设计;利用“四象限法”对关节EHA系统进行全工况运行特性分析,说明系统的工作原理和控制特性;从人机工程的角度,对比分析不同类型人机交互的原理和优缺点,建立了人机交互时延传播链路,揭示了检测位置对交互效果的影响,完成了基于物理型人机交互的交互系统设计;采用基本运动项切分人体运动过程,提出了一种基于步态事件触发的有限状态机描述方法,统一表征人体运动全过程,并完成了基于FSR的步态辨识传感系统设计。第三章,完成了外骨骼机器人控制器硬件系统设计。针对现有控制在控制器在拓扑结构、计算与控制性能、扩展性方面存在的不足,采用了一种基于CAN总线的全网络分布式异构控制器硬件架构,针对课题组样机的控制需求,完成了硬件系统的具体开发。该控制器采用统一总线进行组网,具有强大的可变拓扑性能;采用异构计算体系,实现了控制器的计算性能和控制性能的最大化和最优化;建立了以“组件”为基础的模块化硬件体系,以“功能”为导向实现了控制器硬件的解耦,极大地提高了硬件的复用性和整体控制器硬件系统的可扩展性。在一定程度上,该控制器能够兼容各类机器人系统,具有一定的普适性与开放性。第四章,完成了外骨骼机器人控制器软件平台开发。针对现有控制器软件系统在可移植性、可重构性、功能性等方面的缺陷,提出了一种跨平台层次化控制器软件框架,构建了以硬件抽象层、设备抽象层、任务层等为主的分层控制器软件平台,构建了一种通用的硬件抽象体系,能够快速兼容各类主控芯片,采用“驱动-总线-设备”模型,实现了外设-设备-应用代码的解耦,增强了功能模块的复用性,极大提高了用户的开发效率。深度集成了CANopen协议栈,提供了一种统一、高效的通信模式,为控制系统的快速构建提供了软件基础。第五章,提出了一种基于最小交互力分层人机协同控制框架,建立了基于虚拟弹簧-阻尼系统的人机交互模型,完成人机交互力到运动末端速度的映射,实现了人体运动意图的感知。采用基于事件触发的机器人运动状态描述方法,实现不同运动状态下,运动末端空间速度到关节运动空间速度的转换。提出了一种标准化-模糊步态辨识算法,为机器人运动状态转移提供精准的触发事件。完成了EHA系统参数辨识和PD控制设计,实现了机器人关节运动控制。第六章,开展了外骨骼机器人试验研究。基于上述提出的外骨骼机器人控制器与控制策略,搭建所需的试验平台,开展对应的试验研究,对外骨骼机器人控制系统进行验证。第七章,总结了本课题的研究工作,未来的研究方向和内容进行了展望。
宋强[6]（2020）在《上肢康复外骨骼硬件控制系统的设计与优化》文中提出随着偏瘫康复应用中上肢康复外骨骼机器人的应用越来越广,保证人机交互的舒适性,减小人机交互中的对抗力逐渐成为研究的热点,如何设计满足条件的硬件控制系统平台是设计合适的机器人系统的前提。本论文主要面向上肢康复外骨骼机器人系统,进行硬件控制系统、实时性指标评价以及实时性优化相关的研究,具体包括以下三个方面:设计针对上肢外骨骼的被动、主动与阻抗力控制模式需求的硬件控制系统。首先结合了机械结构,完成了运动控制系统与交互力采集系以及关节绝对角度检测系统的需求分析与设计。针对系统中难以通过传统方式对角度进行检测的法兰耦合关节,设计了一种霍尔传感器环,结合运动控制器的关节相对运动角度实现对关节绝对角度的检测。最后进行了主控制单元的设计,通过CAN总线以及CANopen协议实现控制单元以及系统中的其他单元的实时数据交换。根据系统结构设计了一套系统软件,并通过交互力跟随实验验证了系统的功能性设计。针对控制系统需求,本文提出了基于力跟随控制下的上肢康复外骨骼机器人硬件控制系统实时性评价指标与一种基于异构控制系统的分布式主控制系统设计方法。通过系统对力变化的响应速度来对系统的实时性进行评价,并针对硬件控制系统以及软件结构的特性,通过实验以及分析得到影响系统实时性的主要环节及原因。针对不同环节使用到的硬件部分相对独立的特点,将控制系统中的任务分为高实时性任务和低实时性任务,提出了一种基于异构控制系统的分布式主控制系统设计方法。针对不同的控制模式,将对实时性要求不同的任务使用不同的微处理器进行处理,在保证系统功能性以及可扩展性的情况下对系统的硬件控制系统实时性进行了优化。并通过对优化后的系统交互力跟随实验,与优化前系统的实时性指标进行了对比验证,验证了优化方法的有效性。最后通过位置控制延迟测定实验对系统的实时性优化指标进行了量化,发现在本系统中位置控制延迟时间得到了47%的优化,并对系统各个环节在优化前后的时间消耗进行了分析,对优化方法的理论进行了进一步验证。
陈多多[7]（2020）在《六轴机器人下位机控制系统的开发设计》文中进行了进一步梳理协作型机器人的相关技术研究是全球工业机器人行业的研究热点之一,机器人控制系统对协作型机器人的性能起关键性作用。鉴于目前市场上成熟的机器人控制系统存在成本高、应用功能受限、底层控制算法不开放等问题,本课题基于CAN总线进行了协作型六轴机器人控制系统的开发设计,对机器人运行过程中涉及的运动学问题、碰撞检测问题、轨迹规划问题提出了解决算法,实现了六轴机器人的基本运动功能。本课题的主要工作内容如下:（1）研究了如何在STM32F407ZGT6控制芯片和科尔摩根关节模组之间建立CAN总线通信的问题。对STM32F407ZGT6控制芯片和六个关节模组组成的CANopen网络进行了配置,在CANopen协议框架下实现了控制芯片对关节模组的控制,并在单个关节模组伺服电机实现循环同步位置模式的基础上,完成了六轴联动控制。（2）运用机器人运动学理论分析了协作型六轴机器人各个关节变量与末端执行器位姿之间的关系,即机器人运动学问题。建立起协作型六轴机器人的运动学模型（D-H模型）,给出正运动学、逆运动学的求解方法。对同一末端执行器位姿对应的多组逆解采用“加权最短行程准则”进行筛选,得到最优逆解。（3）建立了协作型六轴机器人的碰撞检测模型。在运动轨迹规划完成后,判断轨迹中的每个插补点是否会发生碰撞,如果不发生碰撞,六轴机器人可以按照规划轨迹正常作业。（4）提出一种面向六轴机器人的位姿同步加减速算法,实现了六轴机器人末端执行器位置轨迹和姿态轨迹的同步规划。在位姿同步加减速算法的基础上完成了空间直线轨迹插补和空间圆弧轨迹插补两种空间连续轨迹插补控制。（5）进行了协作机器人碰撞检测算法、典型多路径衔接模型轨迹规划、空间直线轨迹插补方法和空间圆弧轨迹插补方法的仿真实验;在搭建的测试平台上进行了“机器人按键”实验。实验结果表明,六轴机器人完成了的按键操作,验证了上述方法具有工程实用性。
许泽[8]（2020）在《四足仿生机器人操控系统设计与实现》文中指出四足仿生机器人凭借其极强的地形适应能力、大负重能力和高度的运动灵活性等优点,成为移动机器人领域的研究热点。针对四足机器人实际操作困难、操作量繁多且复杂等问题,本文设计了四足机器人的操控系统。操控系统包括机器人的机载实时控制系统和人机交互系统,是整个机器人的控制和管理中心,操控系统将机器人操作量整合优化,方便操作人员采集现场信息并及时下达准确的控制指令,实现友好的人机交互。本课题以山东大学机器人中心的SQP-150-EH-P机器人为研究对象,设计了一套高可靠性的操控系统,主要研究内容如下:（1）针对实验室四足机器人平台操作量繁多且不易控制等问题,为实现友好的人机交互,对机器人的操控系统进行总体设计。在操控系统模块化分析的基础上,针对机器人操作复杂的问题,设计了机器人操控系统的总体架构,实现了机器人的数据整合优化及友好的人机交互。（2）基于操控系统的总体设计,设计了具有运动控制、伺服驱动、通信、数据管理等功能的高实时性、高可靠性的机载实时控制系统。首先,采用了基于NI Linux Real-Time操作系统的NI控制器,设计了四足机器人的控制软件,实现了运动控制器的实时可靠运算;其次,利用了模块化设计、抗振动冲击加固及机壳被动散热等技术,设计了满足加固需求的伺服驱动器,实现了机器人腿部数据的稳定采集与控制;再次,设计了包含以太网、CAN总线以及RS485无线透传的机器人通信系统模块,实现了机器人调试数据、感知数据、控制指令的多信道稳定实时传输;最后,针对调试过程中,在线数据存储影响实时控制的问题,设计了在线实时数据存储与管理程序及离线数据分析软件,实现了数据实时存储与离线分析。（3）基于操控系统总体设计框架,对四足机器人的人机交互系统进行了设计与实现。首先,基于处理-测控双层结构,设计了单摇杆与触摸屏为操作输入方式的手持式遥控终端,实现了简单方便的人机交互模式;其次,为满足单兵作业需求,设计了可扩展USB手柄,实现了单兵操作的远程控制;再次,搭建了网络摄像机采集视频、无线图传电台传输视频及平板显示视频的系统,设计了机器人的视频监控,实现了机器人视角的远程视频监控;最后,开展了上述成果的应用验证,应用实验表明论文完成的操控系统具有较好的实时性、有效性。
安勇强[9]（2020）在《光伏清洗机器人自行走控制系统的研究》文中进行了进一步梳理光伏发电已成为清洁新能源利用的主要形式之一,但由于发电站环境恶劣,光伏板易积尘积雪,致使发电效率低下,因此光伏板的清洗对提高发电效率具有重要意义。针对发电站光伏板清洗需求,本论文提出了一种可夜间自动清洗光伏板的电驱动清洗机器人,重点对光伏清洗机器人的运动控制技术和导航定位技术进行研究。首先,针对驱动控制稳定准确要求和多执行器同时工作情况,分析了现有传动方式的特点,对负载敏感控制系统进行研究,设计了电液比例负载敏感驱动系统方案,实现了驱动控制稳定性和准确性的目标。建立了单一轮组电液比例系统的数学模型,采用PID控制算法对电液比例系统进行优化,并在软件中仿真验证。其次,针对导航定位问题和光伏站场景工况,研究了GPS及差分GPS导航定位原理,分析了GPS定位系统中主要误差及消除方法,对所用坐标系进行转换,采用RTK-GPS定位系统方案,实现了厘米级别的定位目标。再次,针对轨迹跟踪问题,基于光伏清洗机器人运动控制的复杂性和非线性,建立了光伏清洗机器人的运动学模型。基于Backstepping控制算法,构造新的虚拟反馈控制变量,选取合适的Lyapunov函数,设计了全局轨迹跟踪控制器,达到全局渐进稳定,实现了跟踪固定轨迹的目标。在软件中对跟踪直线和圆形轨迹进行仿真研究,仿真结果证明所设计的控制器跟踪平均误差小于20mm,达到控制要求。最后,进行光伏清洗机器人软件和硬件综合设计,进行调试与实验。实验结果表明光伏清洗机器人在所设计的行走控制系统下能够较好的跟踪给定轨迹。
谷雨[10]（2020）在《仿壁虎机器人足端三维力感知及运动控制研究》文中指出随着我国空间站建造与运营工作的深入,空间站的维护巡检任务将更加繁重和繁重,基于干黏附技术的仿壁虎机器人可附着于太空舱表面并代替人类完成巡检等作业。在此情况下,机器人与太空舱表面的稳定黏附具有特别重要的意义,一旦未能稳定黏附,将可能成为空间垃圾,危及航天器的安全。考虑到仿生黏附机器人作业环境的复杂性,需实时检测机器人足端的作用力,为仿生机器人的控制提供输入约束。自然界中壁虎能够实现复杂环境下的稳定黏附运动,这种能力源自于壁虎对运动反力的精确感知及对运动行为的实时调控。受壁虎足端力调控行为的启示,设计了具有足端实时三维力感知特性的仿壁虎机器人,并提出了与力反馈机制相匹配的力控制策略以实现机器人黏附攀爬过程中的稳定黏附与柔顺脱附,具体研究内容如下:1)为得到机器人脚掌与壁面间的黏脱附力学状态的信息,解决无效黏附和脱附冲击等工程应用中的难题,研制了小型化、传感/结构支撑一体化的足端力智能感知模块的设计需求;采用“马其他十字”与“双悬臂梁”结合的组合式结构设计方法实现了低耦合、高强度的传感器结构设计;采用分布式的硬件设计方案实现了模块化、小型化的信号处理需求;基于实时操作系统设计交互式采集/传输系统实现了高实时和高传输率软件目标。2)由于黏附机制尚未揭示,通过模型难以得到机器人在黏脱附过程中的运动反力。为探究机器人在黏脱附过程中的足端受力情况,本文结合3DForsor搭建了具有低质心、柔性关节和分布式控制系统特性的IBSS-Ⅱ-2机器人平台,依次通过机器人模型建立、足端轨迹规划及步态设计对机器人整机运动稳定性能进行调试,分析足端三维力数据及实验现象,初步得到造成机器人跌落的影响因素。3)结合仿生黏附材料特性与生物黏脱附力学,分析了黏附预压力与机器人运动稳定性之间的关系,得到了优化的黏附预压力F*。基于壁虎的柔性脚掌模型,设计了可调控机器人黏附预压力的仿生柔触控制算法以实现机器人足端的稳定黏附;基于壁虎的关节/肌肉模型,设计了可调控机器人关节刚度的柔顺控制算法以实现机器人足端的柔顺脱附。通过实验评价了仿生柔触控制算法和柔顺控制算法对于提升机器人运动稳定性能有显着效果,为实现面向黏附攀爬作业领域的机器人的稳定黏附与柔顺脱附打下研究基础。
二、基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现（论文提纲范文）
（1）缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM换刀机器人技术研究现状 |
| 1.2.2 机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.2.3 机器人轨迹跟踪控制算法研究现状 |
| 1.2.4 现场总线技术的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及难点 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 基于相似理论的缩尺TBM换刀机器人设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相似理论及其方法介绍 |
| 2.3 TBM换刀机器人相似准则的建立 |
| 2.3.1 TBM换刀机器人相似参数的确定 |
| 2.3.2 TBM换刀机器人相似准则推导和相似系数确定 |
| 2.4 缩尺TBM换刀机器人结构设计与驱动选型 |
| 2.4.1 缩尺机器人零部件结构设计 |
| 2.4.2 缩尺机器人关节驱动设计 |
| 2.5 机器人换刀范围分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于关节空间的缩尺TBM换刀机器人轨迹规划算法设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于关节空间的轨迹规划算法设计与分析 |
| 3.2.1 基于五次多项式插值的关节轨迹规划算法设计 |
| 3.2.2 基于七次多项式插值的关节规划算法设计 |
| 3.2.3 基于七次多项式和梯形速度曲线混合插值的关节轨迹规划算法设计 |
| 3.3 基于混合插值算法的关节轨迹设计与时间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 缩尺TBM换刀机器人运动学分析与动力学建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缩尺换刀机器人运动学分析 |
| 4.2.1 基于改进D-H法的关节坐标系建立 |
| 4.2.2 关节D-H参数的确定及变换矩阵的推导 |
| 4.3 缩尺换刀机器人的动力学建模 |
| 4.3.1 机器人动力学描述与建模方法 |
| 4.3.2 缩尺换刀机器人的模型简化与等效 |
| 4.3.3 势能计算 |
| 4.3.4 动能计算 |
| 4.3.5 缩尺换刀机器人的动力学方程建立与关节力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 缩尺TBM换刀机器人轨迹跟踪控制算法设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法设计 |
| 5.2.1 模糊自适应PD控制原理 |
| 5.2.2 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法设计与稳定性分析 |
| 5.2.3 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法模糊系统设计 |
| 5.2.4 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法仿真分析 |
| 5.3 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法设计 |
| 5.3.1 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法设计与稳定性分析 |
| 5.3.2 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法模糊系统设计 |
| 5.3.3 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法仿真分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 基于CAN总线的控制系统搭建与实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CAN总线简介 |
| 6.3 CANopen协议分析与配置 |
| 6.3.1 CANopen协议简介 |
| 6.3.2 CAN标识符的分配 |
| 6.3.3 CANopen协议对象字典 |
| 6.3.4 CANopen通信对象 |
| 6.4 机器人控制系统的搭建与实验验证 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）收藏币包装盒拍照机器人系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 收藏币包装盒拍照机器人总体设计 |
| 2.1 机器人本体设计 |
| 2.2 气动控制系统设计 |
| 2.3 控制系统架构设计 |
| 2.4 系统工作流程研究与设计 |
| 2.5 控制系统通信方式及协议制定 |
| 2.5.1 控制系统通讯方式选择 |
| 2.5.2 CAN总线协议制定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 控制系统硬件设计 |
| 3.1 控制系统硬件总体方案设计 |
| 3.2 控制器最小系统模块 |
| 3.2.1 芯片外围电路设计 |
| 3.2.2 调试接口和复位电路 |
| 3.3 控制器供电模块设计 |
| 3.3.1 24V转5V-0 电路设计 |
| 3.3.2 5V-0转5V电路设计 |
| 3.3.3 5V转3.3V电路设计 |
| 3.4 步进电机控制信号电路设计 |
| 3.5 DO接口电路设计 |
| 3.6 传感器接口电路设计 |
| 3.6.1 编码器接口电路设计 |
| 3.6.2 限位开关接口电路设计 |
| 3.7 存储模块电路设计 |
| 3.8 通讯模块电路设计 |
| 3.8.1 CAN通讯电路设计 |
| 3.8.2 RS-485 通讯电路设计 |
| 3.9 嵌入式控制器PCB设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 控制系统软件程序设计 |
| 4.1 控制器应用程序设计 |
| 4.2 UCOS-Ⅲ实时操作系统 |
| 4.2.1 UCOS-Ⅲ操作系统在ARM移植 |
| 4.2.2 UCOS-Ⅲ任务管理 |
| 4.2.3 UCOS-Ⅲ中断控制 |
| 4.3 电机运动控制程序设计 |
| 4.3.1 开环电机运动控制算法 |
| 4.3.2 闭环电机运动控制算法 |
| 4.4 传感器模块程序设计 |
| 4.5 CAN总线通讯程序设计 |
| 4.6 数据储存设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统测试与结果分析 |
| 5.1 实验平台搭建 |
| 5.2 控制器功能模块测试 |
| 5.2.1 CAN总线通讯测试 |
| 5.2.2 气动控制测试 |
| 5.2.3 步进电机JOG运动测试 |
| 5.2.4 步进电机运动性能测试 |
| 5.3 整机测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）爬-步四足机器人关节驱动与运动控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 四足机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 机器人关节驱动方式研究现状 |
| 1.4 机器人运动控制系统研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 爬-步四足机器人关节驱动单元设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 关节驱动器机械结构 |
| 2.2.1 无刷直流电机 |
| 2.2.2 行星减速器 |
| 2.3 关节驱动器硬件设计 |
| 2.3.1 主控电路设计 |
| 2.3.2 三相逆变桥设计 |
| 2.3.3 功率驱动电路设计 |
| 2.3.4 位置检测电路设计 |
| 2.3.5 通信电路设计 |
| 2.4 关节驱动器软件设计 |
| 2.4.1 磁场定向控制原理 |
| 2.4.2 空间矢量脉宽调制原理 |
| 2.4.3 电机系统软件设计 |
| 2.4.4 CAN数据帧格式 |
| 2.5 关节驱动器上位机软件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 爬-步四足机器人实时运动控制系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实时控制系统框架设计 |
| 3.3 运动控制器设计 |
| 3.3.1 运动控制器硬件设计 |
| 3.3.2 运动控制器软件设计 |
| 3.4 通信系统设计 |
| 3.4.1 通信系统硬件设计 |
| 3.4.2 通信系统软件设计 |
| 3.5 姿态信息采集系统设计 |
| 3.5.1 姿态信息采集系统硬件设计 |
| 3.5.2 姿态信息采集系统软件设计 |
| 3.6 远程遥控系统设计 |
| 3.6.1 远程遥控系统硬件设计 |
| 3.6.2 远程遥控系统软件设计 |
| 3.7 电源管理系统设计 |
| 3.7.1 电源管理系统硬件设计 |
| 3.7.2 电源管理系统软件设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 爬-步四足机器人物理样机集成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 爬-步四足机器人样机概述 |
| 4.2.1 机器人单腿结构设计 |
| 4.2.2 机器人躯干结构设计 |
| 4.2.3 四足机器人仿生机构 |
| 4.3 关节与电机输出轴传动关系分析 |
| 4.3.1 横滚髋关节传动关系 |
| 4.3.2 俯仰膝关节传动关系 |
| 4.4 爬-步四足机器人物理样机集成设计 |
| 4.4.1 控制系统器件布局设计 |
| 4.4.2 控制系统走线设计 |
| 4.4.3 机器人物理样机 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 爬-步四足机器人关节驱动与整机运动实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 关节驱动器性能实验 |
| 5.2.1 关节驱动器实验平台 |
| 5.2.2 位置正弦跟随 |
| 5.2.3 速度正弦跟随 |
| 5.2.4 力矩正弦跟随 |
| 5.3 CAN总线通信实验 |
| 5.4 机器人运动实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）挖掘机器人自动控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 挖掘机器人液压系统改造 |
| 2.1 挖掘机器人的结构组成与功能要求 |
| 2.2 挖掘机液压系统改造方案 |
| 2.3 主要元器件选型 |
| 2.3.1 比例阀 |
| 2.3.2 多路阀驱动器 |
| 2.3.3 位移传感器 |
| 2.3.4 压力传感器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 挖掘机器人控制系统硬件设计 |
| 3.1 挖掘机器人控制系统设计方案 |
| 3.2 PLC控制系统硬件设计 |
| 3.3 上位机平台构建 |
| 3.4 通信模块 |
| 3.5 控制系统实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 挖掘机器人控制系统软件设计 |
| 4.1 多路阀驱动器模块配置 |
| 4.2 通信模块配置 |
| 4.2.1 上位机与下位机通信配置 |
| 4.2.2 下位机与多路阀驱动模块通信配置 |
| 4.3 PLC控制系统软件设计 |
| 4.3.1 软件开发平台 |
| 4.3.2 控制系统硬件组态 |
| 4.3.3 控制系统程序实现 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.4.1 组态连接 |
| 4.4.2 变量连接 |
| 4.4.3 画面设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 挖掘机器人轨迹跟踪试验 |
| 5.1 电液驱动系统数学模型 |
| 5.2 控制系统建模 |
| 5.3 PID控制器设计 |
| 5.4 轨迹跟踪试验 |
| 5.4.1 试验内容及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）下肢外骨骼机器人控制系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 外骨骼机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 外骨骼机器人控制系统研究现状 |
| 1.4 研究目标及主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 外骨骼机器人系统方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于人体生理学的机械系统设计 |
| 2.3 液压驱动系统 |
| 2.3.1 液压驱动系统方案 |
| 2.3.2 膝关节EHA系统 |
| 2.3.3 髋关节EHA系统 |
| 2.4 传感与感知系统 |
| 2.4.1 机器人状态检测子系统 |
| 2.4.2 人机交互规律探究及系统实现 |
| 2.4.3 人体运动分析及步态辨识子系统实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于CAN总线全网络分布式异构控制器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制器硬件需求分析 |
| 3.3 控制器硬件总体架构 |
| 3.4 控制器硬件设计 |
| 3.4.1 总节点 |
| 3.4.2 关节节点 |
| 3.4.3 模拟量输入节点 |
| 3.4.4 电流输出节点 |
| 3.4.5 SSI节点 |
| 3.4.6 IMU节点 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 跨平台层次化控制器软件平台开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件平台需求分析 |
| 4.3 软件平台总体架构 |
| 4.4 软件平台设计与开发 |
| 4.4.1 硬件抽象层设计与实现 |
| 4.4.2 设备抽象层设计与实现 |
| 4.5 CANopen协议栈实现与集成 |
| 4.5.1 基于canfestival的 CANopen协议栈实现 |
| 4.5.2 CANopen协议栈集成 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于最小交互力的人机协同控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人机协同分层控制框架 |
| 5.3 人体步态辨识算法研究 |
| 5.3.1 标准化处理 |
| 5.3.2 模糊逻辑处理 |
| 5.4 人机交互建模研究 |
| 5.5 外骨骼机器人运动学建模 |
| 5.6 机器人关节运动控制 |
| 5.6.1 EHA系统参数辨识 |
| 5.6.2 EHA系统特性分析与控制器设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 外骨骼机器人试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 固定轨迹跟随试验 |
| 6.3 摆动项人机协同试验 |
| 6.4 站立项人机协同试验 |
| 6.5 人体步态辨识算法试验 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的主要科研成果 |
（6）上肢康复外骨骼硬件控制系统的设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 上肢康复外骨骼机器人 |
| 1.2.2 外骨骼相关机器人控制系统设计分类 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 上肢康复外骨骼的控制策略以及硬件控制系统需求 |
| 2.1 偏瘫病人的康复阶段 |
| 2.2 偏瘫康复训练的主要方法与训练模式 |
| 2.3 运动控制策略 |
| 2.3.1 直接位置控制 |
| 2.3.2 阻抗力控制 |
| 2.4 机器人自身重力的补偿 |
| 2.5 辅助康复训练模式 |
| 2.5.1 被动训练模式 |
| 2.5.2 主动训练模式和抗阻训练模式 |
| 2.6 控制系统最大运动速度的测定 |
| 2.7 控制系统硬件需求分析 |
| 2.7.1 直接位置控制模式的硬件需求 |
| 2.7.2 阻抗力控制模式的硬件需求 |
| 2.7.3 综合硬件需求 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 上肢康复外骨骼硬件控制系统设计 |
| 3.1 机械结构设计介绍 |
| 3.2 电机选型 |
| 3.3 控制系统总体设计方案 |
| 3.4 运动控制系统设计 |
| 3.4.1 永磁同步电机运动控制系统 |
| 3.4.2 直流电机运动控制系统 |
| 3.4.3 增量编码器接口电路设计 |
| 3.4.4 运动控制器基板设计 |
| 3.5 内部通讯系统设计 |
| 3.5.1 CANopen通讯协议 |
| 3.5.2 CANopen节点配置 |
| 3.5.3 CANopen节点号分配 |
| 3.6 交互力采集系统设计 |
| 3.6.1 交互力传感器的位置 |
| 3.6.2 交互力传感器的选型 |
| 3.7 绝对角度检测系统设计 |
| 3.7.1 角度传感器在机器人上的分布 |
| 3.7.2 霍尔角度传感器系统设计 |
| 3.7.3 磁编码器系统设计 |
| 3.8 主控制单元设计 |
| 3.9 系统整体供电设计 |
| 3.10 软件系统设计 |
| 3.11 系统原型验证 |
| 3.12 本章小结 |
| 第四章 上肢康复外骨骼控制系统的实时性优化及验证 |
| 4.1 外骨骼控制系统分析 |
| 4.1.1 控制系统的实时性问题 |
| 4.1.2 控制系统实时性的分析 |
| 4.1.3 控制系统的实时性评价指标 |
| 4.1.4 控制系统任务环节 |
| 4.2 使用多核异构理论对控制系统进行优化 |
| 4.3 多核异构系统方案设计 |
| 4.3.1 使用多处理器设计控制系统 |
| 4.3.2 优化与运动控制器的信息交互 |
| 4.3.3 任务分配与调度 |
| 4.3.4 异构系统中程序的设计 |
| 4.4 控制系统实时性测试结果及其分析 |
| 4.4.1交互力跟随控制实验 |
| 4.4.2 位置控制延迟测定试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）六轴机器人下位机控制系统的开发设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 协作型机器人研究现状 |
| 1.2.2 机器人控制系统研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 机器人控制系统总体设计方案 |
| 2.1 系统的控制方案 |
| 2.2 控制系统硬件选型与设计 |
| 2.2.1 六轴机器人本体选型与设计 |
| 2.2.2 控制器硬件选型与设计 |
| 2.3 控制系统软件设计 |
| 2.3.1 CANopen网络配置 |
| 2.3.2 关节模组相关运动模式实现 |
| 2.3.3 六轴联动控制实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 六轴机器人运动学分析 |
| 3.1 机器人运动学的数学基础 |
| 3.1.1 机器人位姿的表示方法 |
| 3.1.2 坐标变换 |
| 3.2 六轴机器人运动学建模 |
| 3.2.1 D-H坐标系的建立 |
| 3.2.2 六轴机器人正运动学求解 |
| 3.2.3 六轴机器人逆运动学求解 |
| 3.3 运动学验证 |
| 3.4 运动学逆解筛选 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 六轴机器人碰撞检测 |
| 4.1 六轴机器人碰撞检测模型的建立 |
| 4.2 六轴机器人碰撞检测算法 |
| 4.2.1 碰撞检测模型胶囊体参数 |
| 4.2.2 空间中两胶囊体最短距离计算方法 |
| 4.2.3 六轴机器人碰撞检测步骤 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 机器人运动轨迹规划 |
| 5.1 加减速控制方法 |
| 5.1.1 常用的加减速控制方法 |
| 5.1.2 QPADFA方法 |
| 5.1.3 加减速控制方法效果对比实验 |
| 5.2 位置、姿态同步规划处理方法 |
| 5.3 笛卡尔空间下的连续轨迹插补 |
| 5.3.1 直线轨迹插补 |
| 5.3.2 圆弧轨迹插补 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 控制系统运动控制功能测试实验 |
| 6.1 六轴机器人碰撞检测仿真实验 |
| 6.2 六轴机器人轨迹规划仿真实验 |
| 6.2.1 多路径过渡实验 |
| 6.2.2 笛卡尔空间中直线轨迹规划仿真 |
| 6.2.3 笛卡尔空间中圆弧轨迹规划仿真 |
| 6.3 按键功能测试实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）四足仿生机器人操控系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 四足仿生机器人研究现状 |
| 1.2.1 国外四足机器人研究现状 |
| 1.2.2 国内四足机器人研究现状 |
| 1.3 机器人操作方式研究现状 |
| 1.3.1 控制杆操作方式 |
| 1.3.2 遥控方式 |
| 1.3.3 遥操作方式 |
| 1.3.4 全自主方式 |
| 1.4 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 四足机器人操控系统总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四足机器人平台概述 |
| 2.2.1 机器人腿部驱动结构设计 |
| 2.2.2 机器人躯干设计 |
| 2.3 操控系统总体设计 |
| 2.3.1 机器人系统集成分析 |
| 2.3.2 操控系统模块化分析 |
| 2.3.3 操控系统架构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 四足机器人机载实时控制系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于RT-Linux操作系统的运动控制器设计 |
| 3.2.1 控制器硬件系统设计 |
| 3.2.2 控制器软件系统设计 |
| 3.3 伺服驱动器硬件结构设计 |
| 3.4 通信系统设计与实现 |
| 3.4.1 以太网通信设计与实现 |
| 3.4.2 RS485无线透传通信设计与实现 |
| 3.4.3 CAN总线通信设计与实现 |
| 3.5 数据管理系统设计与实现 |
| 3.5.1 在线数据存储设计 |
| 3.5.2 离线数据分析设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 四足机器人人机交互系统设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于处理-测控双层结构的遥控器设计 |
| 4.2.1 遥控器系统方案设计 |
| 4.2.2 遥控器控制实现 |
| 4.3 可扩展USB手柄设计 |
| 4.4 视频监控系统设计与实现 |
| 4.4.1 视频监控设计 |
| 4.4.2 视频监控实现 |
| 4.5 信息显示系统设计与实现 |
| 4.5.1 遥控器界面信息显示设计 |
| 4.5.2 视频监控信息显示设计 |
| 4.5.3 调试计算机信息显示设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 四足机器人操控系统测试与整机实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于处理-测控双层结构的遥控器操作测试 |
| 5.2.1 参数设置实验 |
| 5.2.2 步态切换实验 |
| 5.3 可穿戴式单兵操控系统测试 |
| 5.3.1 视频监控显示测试 |
| 5.3.2 可扩展手柄控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位期间学术成果 |
| 硕士学位期间参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）光伏清洗机器人自行走控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光伏板清洗技术研究现状 |
| 1.2.1 光伏清洗机器研究现状 |
| 1.2.2 电液比例控制研究现状 |
| 1.2.3 导航定位研究现状 |
| 1.2.4 轨迹跟踪研究现状 |
| 1.2.5 整体技术分析 |
| 1.3 论文研究的目的、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 光伏清洗机器人驱动系统设计 |
| 2.1 光伏清洗机器人介绍 |
| 2.1.1 总体结构及性能分析 |
| 2.1.2 驱动系统研究 |
| 2.2 电液驱动系统设计 |
| 2.2.1 负载敏感控制系统研究 |
| 2.2.2 电液比例系统设计 |
| 2.2.3 系统主要元件分析 |
| 2.3 单一轮组系统数学模型的建立 |
| 2.3.1 比例放大器数学建模 |
| 2.3.2 比例换向阀数学建模 |
| 2.3.3 阀控马达系统数学建模 |
| 2.3.4 速度传感器建模 |
| 2.3.5 系统数学模型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 导航定位系统研究 |
| 3.1 GPS定位原理及误差分析 |
| 3.1.1 GPS导航系统的组成 |
| 3.1.2 GPS定位基本原理 |
| 3.1.3 主要误差分析 |
| 3.2 差分GPS定位原理 |
| 3.2.1 伪距差分定位原理 |
| 3.2.2 RTK-GPS差分定位原理 |
| 3.3 GPS坐标系及其转换 |
| 3.3.1 GPS坐标系分析 |
| 3.3.2 坐标系的转换 |
| 3.4 RTK-GPS定位元件分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 自行走系统控制策略研究 |
| 4.1 控制算法研究 |
| 4.1.1 PID控制算法 |
| 4.1.2 Backstepping控制算法 |
| 4.2 基于PID控制器电液驱动系统仿真 |
| 4.2.1 未加载时系统开环稳定性分析 |
| 4.2.2 未加载时基于PID动态性能分析 |
| 4.2.3 加载时基于PID动态性能分析 |
| 4.3 基于Backstepping控制器的轨迹跟踪仿真 |
| 4.3.1 运动学模型建立 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 自行走控制系统实验研究 |
| 5.1 基于CAN总线网络设计 |
| 5.2 实验硬件系统 |
| 5.2.1 工控计算机 |
| 5.2.2 控制器 |
| 5.2.3 数据采集设备 |
| 5.3 实验软件系统 |
| 5.3.1 工控机软件开发环境 |
| 5.3.2 控制器软件开发环境 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.4.1 实验调试 |
| 5.4.2 实验验证 |
| 5.4.3 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要研究成果 |
| 致谢 |
（10）仿壁虎机器人足端三维力感知及运动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 仿壁虎机器人运动控制策略的研究现状 |
| 1.2.2 机器人力感知模块的研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 仿壁虎机器人足端力智能感知模块的研制 |
| 2.1 足端力感知模块的需求分析及设计方案的制定 |
| 2.1.1 需求分析及技术指标的设定 |
| 2.1.2 设计方案的制定 |
| 2.2 足端力感知模块的设计 |
| 2.2.1 力感知模块的敏感元件设计 |
| 2.2.2 力感知模块的硬件设计 |
| 2.3 足端力感知模块的性能参数 |
| 2.3.1 力感知模块的软件设计 |
| 2.3.2 力感知模块的标定与解耦 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 仿壁虎机器人的设计及其运动控制的实现 |
| 3.1 仿壁虎机器人的设计方案设定 |
| 3.2 仿壁虎机器人机械结构设计 |
| 3.2.1 驱动电机选型 |
| 3.2.2 足端力智能感知模块与单腿的一体化设计 |
| 3.2.3 整机结构设计 |
| 3.3 仿壁虎机器人控制系统设计 |
| 3.3.1 机器人控制系统的硬件设计 |
| 3.3.2 机器人控制系统的软件设计 |
| 3.4 机器人运动控制的实现及运动稳定性能验证 |
| 3.4.1 机器人运动学建模 |
| 3.4.2 机器人足端轨迹及工作空间的设计 |
| 3.4.3 机器人的步态规划 |
| 3.4.4 机器人运动稳定性能验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向黏-脱附约束下的仿壁虎机器人力控策略研究 |
| 4.1 面向黏脱附特性的仿壁虎机器人爬行特性概述 |
| 4.2 面向黏脱附特性的仿壁虎机器人力控策略设计 |
| 4.2.1 黏脱附约束下的机器人足端受力分析 |
| 4.2.2 PVS黏附材料特性及机器人运动稳定性分析 |
| 4.2.3 机器人力控制策略设计 |
| 4.3 仿壁虎机器人面向黏脱附特性的力控制策略实验 |
| 4.3.1 面向黏附特性的最优黏附预压力实验 |
| 4.3.2 面向黏附特性的柔触控制策略实验 |
| 4.3.3 面向脱附特性的柔顺控制策略实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要工作 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、基于CAN总线液压喷漆机器人控制系统设计与实现（论文参考文献）
- [1]缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究[D]. 郭凯. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]收藏币包装盒拍照机器人系统开发[D]. 付荣豆. 北方工业大学, 2021(01)
- [3]爬-步四足机器人关节驱动与运动控制系统设计[D]. 刘其兵. 山东大学, 2021(09)
- [4]挖掘机器人自动控制系统的设计与实现[D]. 崔飞翔. 太原科技大学, 2021(01)
- [5]下肢外骨骼机器人控制系统研究[D]. 李志昊. 浙江大学, 2020(06)
- [6]上肢康复外骨骼硬件控制系统的设计与优化[D]. 宋强. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]六轴机器人下位机控制系统的开发设计[D]. 陈多多. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]四足仿生机器人操控系统设计与实现[D]. 许泽. 山东大学, 2020(02)
- [9]光伏清洗机器人自行走控制系统的研究[D]. 安勇强. 燕山大学, 2020(01)
- [10]仿壁虎机器人足端三维力感知及运动控制研究[D]. 谷雨. 南京航空航天大学, 2020