近年來,隨著科學技術的發(fā)展,人們對社區(qū)安全防范的意識逐漸提高,傳統(tǒng)的保安人員和固定監(jiān)控的安防技術已經(jīng)不能滿足社區(qū)安防監(jiān)控的要求。人們需要找到一種能實現(xiàn)24小時全方位移動監(jiān)控和異常報警功能的安防產(chǎn)品,安防機器人正是能滿足這樣需求的智能化產(chǎn)品,它能夠代替保安人員和傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像頭對小區(qū)進行智能巡邏和移動監(jiān)控。既節(jié)省了人力資源,又極大的增加了社區(qū)監(jiān)控的力度,還具有對異常情況報警功能,極大的增加了社區(qū)環(huán)境的安全。安防機器人是針對智慧社區(qū)開發(fā)的一款智能物業(yè)管理機器人,充當一名專業(yè)的、不知疲倦的物業(yè)管理員。它利用互聯(lián)網(wǎng)技術將家庭中的智能家居系統(tǒng)、社區(qū)的互聯(lián)系統(tǒng)和管理融合為一體,使市區(qū)物業(yè)、用戶和各種智能系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息交流,旨在更加簡便高效地完成社區(qū)管理工作,給用戶帶來更舒服的“智能化”生活享受。本文在分析了國內(nèi)外安防機器人現(xiàn)狀的基礎上,完成了安防機器人的機械結構和嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計,實現(xiàn)機器人運控控制功能。本文研究內(nèi)容安排如下:1、完成安防機器人的機械結構設計、結構仿真、電機選型等工作,并實現(xiàn)安防機器人的加工和組裝。2、以STM32F429VET6作為主控芯片,對安防機器人的硬件系統(tǒng)進行需求分... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 安防機器人研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的貢獻及創(chuàng)新點
    1.4 本文的關鍵技術及研究內(nèi)容
        1.4.1 關鍵技術簡介
        1.4.2 本文的研究內(nèi)容及結構安排
第二章 機器人結構設計
    2.1 移動機器人底盤類型
    2.2 安防機器人結構設計方案
    2.3 底盤結構設計
        2.3.1 底盤驅動設計
        2.3.2 差速轉向運動
        2.3.3 機器人運動學分析
        2.3.4 機器人的動力學分析
        2.3.5 電機選型
        2.3.6 傳動部件設計
        2.3.7 支撐和防護結構設計
    2.4 安防機器人總體結構
        2.4.1 立桿式機器人轉動結構設計
        2.4.2 保安模型機器人結構設計
    2.5 安防機器人結構仿真
    2.6 加工與裝配
    2.7 本章小結
第三章 運動控制系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)
    3.1 硬件需求分析
    3.2 電源模塊
        3.2.1 芯片選型
        3.2.2 電源模塊的設計與實現(xiàn)
    3.3 主控模塊
        3.3.1 芯片選型
        3.3.2 主控模塊的設計與實現(xiàn)
    3.4 電機驅動模塊
        3.4.1 H橋驅動原理
        3.4.2 電機PWM調(diào)速原理
        3.4.3 芯片及器件選型
        3.4.4 電機驅動模塊的設計與實現(xiàn)
    3.5 手動控制模塊
    3.6 通訊模塊
    3.7 總電路設計與實現(xiàn)
    3.8 本章小結
第四章 運動控制系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)
    4.1 軟件需求分析
    4.2 UCOS-II嵌入式系統(tǒng)開發(fā)
    4.3 信息采集
        4.3.1 狀態(tài)信息采集需求分析
        4.3.2 手動模式的速度信息采集
        4.3.3 里程與速度信息采集
    4.4 運動控制
        4.4.1 PID控制算法
        4.4.2 電機控制的軟件設計
        4.4.3 手動駕駛運動控制的設計與實現(xiàn)
        4.4.4 智能巡航運動控制的設計與實現(xiàn)
    4.5 通信任務
        4.5.1 DMA簡介
        4.5.2 串口數(shù)據(jù)收發(fā)過程
        4.5.3 通信協(xié)議
        4.5.4 通信任務的設計與實現(xiàn)
    4.6 系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)
    4.7 本章小結
第五章 運動控制實驗與分析
    5.1 實驗條件
    5.2 里程精度測試實驗
    5.3 速度響應控制實驗
    5.4 轉向運動控制實驗
    5.5 控制系統(tǒng)安全性能實驗
    5.6 導航實驗
    5.7 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 前景展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于STM32的低碳避障實驗小車電控設計[J]. 董靖川,張朝,溫洋,竇一喜,趙鵬飛,王星.  實驗技術與管理. 2017(12)
[2]智能安防機器人的研究與設計[J]. 李澤波,陳德燚,黃德才,嚴曉強.  科技廣場. 2015(09)
[3]一種基于狀態(tài)機的串口通信協(xié)議的設計與實現(xiàn)[J]. 李瑩,賈彬.  電子設計工程. 2012(07)
[4]μC/OS-Ⅱ在stm32上的移植[J]. 肖磊,張娜.  可編程控制器與工廠自動化. 2011(06)
[5]串口通信協(xié)議的制定方法[J]. 謝春生,宋坦路,石成.  黑龍江科技信息. 2009(33)
[6]基于LabVIEW的Modbus串口通訊協(xié)議的實現(xiàn)[J]. 袁雪,陳斌,魯中巍,管國強.  現(xiàn)代儀器. 2008(02)
[7]智能移動機器人技術現(xiàn)狀及展望[J]. 徐國保,尹怡欣,周美娟.  機器人技術與應用. 2007(02)
[8]PID控制器設計與參數(shù)整定方法綜述[J]. 楊智,朱海鋒,黃以華.  化工自動化及儀表. 2005(05)
[9]服務機器人[J]. 姜山.  機器人技術與應用. 2004(02)
[10]全方位移動機器人結構和運動分析[J]. 趙冬斌,易建強,鄧旭玥.  機器人. 2003(05)

博士論文
[1]兩輪自平衡移動機器人建模與控制研究[D]. 茅力非.華中科技大學 2013
[2]特種地面移動機器人機械系統(tǒng)設計與分析[D]. 歐屹.南京理工大學 2013
[3]兩輪自平衡機器人的研究[D]. 王曉宇.哈爾濱工業(yè)大學 2007

碩士論文
[1]輪式移動機器人運動控制系統(tǒng)的設計[D]. 李格倫.東北農(nóng)業(yè)大學 2017
[2]輪式探路機器人驅動控制系統(tǒng)研究[D]. 楊博.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]兩輪安防機器人控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 方正.電子科技大學 2016
[4]智能自適應PID/PD控制器設計及仿真研究[D]. 晏亭太.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]基于STM32的雙輪機器人控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 張志強.武漢理工大學 2011
[6]兩輪自平衡小車系統(tǒng)[D]. 李凡紅.北京交通大學 2010
[7]基于嵌入式系統(tǒng)的智能巡檢機器人研制[D]. 矯德余.中國石油大學 2010
[8]兩輪自平衡機器人的控制技術研究[D]. 王瑜.哈爾濱工程大學 2009
[9]自主式雙輪動態(tài)平衡移動機器人的控制系統(tǒng)研究[D]. 孔祥宣.上海交通大學 2007
[10]μC/OS在嵌入式系統(tǒng)中的應用[D]. 易旭東.四川大學 2003



本文編號：3158934