本文關(guān)鍵詞：基于慣性輪式自行車型機(jī)器人的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自行車型機(jī)器人因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行高效、道路適應(yīng)能力強(qiáng)等諸多突出優(yōu)點(diǎn),在理論研究和實(shí)踐應(yīng)用方面都具有重要意義。其中,自行車型機(jī)器人的直立控制,一直是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),直立控制是其技術(shù)研究的關(guān)鍵。目前,在自行車型機(jī)器人直立平衡控制方面的研究雖然有一定成果,但因平衡機(jī)構(gòu)體積較大、重量較重、耗能較高等諸多不足而未能得到實(shí)際運(yùn)用。本文成功研究出了一種通過K60芯片來控制慣性輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而維持平衡的直立控制系統(tǒng),它因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、耗能極低、重量輕等特點(diǎn)在以上各種平衡機(jī)構(gòu)中極具優(yōu)勢(shì),本文從慣性輪維持直立平衡的原理論證、硬件的選型搭建、多種軟件控制策略的優(yōu)劣對(duì)比和選定等幾個(gè)方面做詳細(xì)介紹,通過最后的整體調(diào)試運(yùn)行,最終做出了一輛整體運(yùn)行平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)的慣性輪式自行車型機(jī)器人。
【關(guān)鍵詞】：自行車型機(jī)器人 慣性輪 直立控制 K60控制 直立平衡
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 課題研究的目的及意義9-11
• 1.3 自行車型機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 獨(dú)輪機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.4.1 輪子為橢球型的獨(dú)輪機(jī)器人12-13
• 1.4.2 通過陀螺儀來調(diào)節(jié)平衡的獨(dú)輪機(jī)器人13-17
• 1.4.3 我國(guó)目前對(duì)獨(dú)輪機(jī)器人的研究成果17-18
• 1.5 本文在該領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 慣性輪式自行車型機(jī)器人的建模和平衡原理分析19-24
• 2.1 慣性輪式自行車型機(jī)器人的數(shù)學(xué)建模19-20
• 2.2 慣性輪式自行車型機(jī)器人的平衡原理分析20-24
• 第3章 慣性輪式自行車型機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)24-44
• 3.1 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案24-25
• 3.2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求25-26
• 3.3 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)選型26-28
• 3.3.1 主控芯片的選型26-27
• 3.3.2 慣性輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇27
• 3.3.3 慣性輪質(zhì)量半徑的選擇27-28
• 3.4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)28-44
• 3.4.1 K60最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28-31
• 3.4.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)31-33
• 3.4.3 姿態(tài)信息采集模塊33-37
• 3.4.4 通信模塊的設(shè)計(jì)37-38
• 3.4.5 測(cè)速模塊的設(shè)計(jì)38-41
• 3.4.6 電源模塊的設(shè)計(jì)41-44
• 第4章 慣性輪式自行車型機(jī)器人控制軟件的編寫44-52
• 4.1 軟件結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)44
• 4.2 姿態(tài)信息的數(shù)據(jù)融合算法44-46
• 4.2.1 姿態(tài)數(shù)據(jù)融合算法原理介紹44-45
• 4.2.2 姿態(tài)數(shù)據(jù)融合過程45-46
• 4.3 慣性輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制算法46-52
• 4.3.1 PID控制算法原理及參數(shù)的預(yù)置和調(diào)整47-49
• 4.3.2 PID控制算法在慣性輪式直立控制系統(tǒng)中的應(yīng)用49-52
• 第5章 自行車型機(jī)器人的整體調(diào)試、運(yùn)行和性能分析52-59
• 5.1 數(shù)據(jù)融合算法中各個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)52-53
• 5.2 PID控制算法中各個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)53-56
• 5.3 PID控制算法在該系統(tǒng)直立控制方面的性能分析56-59
• 總結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致謝62

  本文關(guān)鍵詞：基于慣性輪式自行車型機(jī)器人的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：255593