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《中国石油大学》 2010年
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基于嵌入式系统的智能巡检机器人研制

矫德余  
【摘要】: 本论文介绍了一种能够应用于工业复杂巡检场合的基于嵌入式系统的智能巡检移动机器人。在论文中讨论了移动机器人的建模、控制、本体设计以及监控软件设计等内容,为更加深入的研究移动机器人及其在巡检中的应用打下了基础。 本论文建立了四轮驱动式移动机器人的数学模型,其中包括运动学模型、动力学模型和电机模型。在数学模型的基础上设计了基于反步法的鲁棒轨迹跟踪控制器。提出了一种包含运动学控制器和速度控制器的分层控制方案来解决机器人轨迹跟踪控制中的复杂计算问题。仿真结果表明:所设计的鲁棒轨迹跟踪控制器和分层控制方案是合理有效的。 本论文设计了双电机驱动的四轮移动机器人,并分三步进行机器人本体的开发。第一步,设计机械本体。将机械本体分为运动系和支撑系两个部分,分别进行了详细设计,利用AutoCAD软件绘制了机器人的3D模型图和零部件的2D工程图。第二步,设计控制器硬件。控制器硬件包括通信模块、驱动模块、输入输出模块等,是在嵌入式系统基础上完成的。第三步,设计控制器软件。在嵌入式Linux操作系统的基础上,开发了设备驱动程序和应用程序。 本论文针对巡检任务设计了基于JAVA平台的机器人监控软件,主要实现了简单的路径规划、地图存储、数据存储和巡检控制等任务。本文最后进行了机器人移动控制和巡检的实验,实验结果表明机器人能够完成巡检任务,设计是成功的。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 艾菲;宋晖;;基于动态AVL树的巡检机器人事件响应算法[J];计算机工程与设计;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 衣志强;基于CANopen协议的娱乐机器人避障系统研究[D];太原科技大学;2013年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙国凯;韩刚;;变电站巡检方式对比及智能巡检机器人[J];农村电气化;2008年04期
2 张维磊;张国贤;林海滨;黄林林;;一种新型巡检机器人的结构设计与运动学分析[J];机械设计;2010年12期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 魏振中;董再励;刘长有;王洪光;;超高压输电线路巡检机器人的视觉监控系统研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 周风余;110kV输电线路自动巡检机器人系统的研究[D];天津大学;2008年
2 任志斌;高压输电线巡检机器人控制系统的研究与实现[D];上海大学;2010年
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1 李应;变电站巡检机器人嵌入式导航系统研究[D];西南交通大学;2014年
2 石然;机器人巡检方案设计及路径规化模型[D];山东大学;2007年
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4 罗文振;一种巡检机器人越障机理分析与行走夹持机构设计[D];扬州大学;2008年
5 朱珠;图像处理技术在架空线路绝缘子破损检测系统中的应用研究[D];江苏大学;2008年
6 李维赞;输电线路巡检机器人智能控制系统研究与设计[D];山东科技大学;2008年
7 詹朝铖;架空线路巡检机器人目标的检测与跟踪[D];华南理工大学;2010年
8 宋晓明;变电站智能巡检机器人关键技术研究[D];长沙理工大学;2013年
9 刘波;变电站设备铭牌识别系统设计与实现[D];电子科技大学;2013年
10 解兴哲;变电站设备巡检机器人的导航与定位研究[D];西南科技大学;2011年
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