一種壁面攀爬機(jī)器人控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、本文提出了一種繩索牽引式壁面攀爬機(jī)器人，該機(jī)器人采用一種無限程攀爬機(jī)構(gòu)將電機(jī)驅(qū)動力轉(zhuǎn)化為本體向上的攀爬力，利用這種機(jī)構(gòu)既可以實(shí)現(xiàn)動力系統(tǒng)置于地面的遠(yuǎn)距離傳動，也可以實(shí)現(xiàn)動力系統(tǒng)置于機(jī)器人本體上的近距離傳動。文中主要研究近距離傳動方式下的壁面攀爬機(jī)器人。 首先，在對攀爬機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，利用拉格朗日方程建立了機(jī)器人在爬升運(yùn)動過程中的動力學(xué)模型，使用Simulink軟件對該模型進(jìn)行了仿真，并結(jié)合仿真結(jié)果分析了機(jī)器人本體的動

2、力學(xué)特性。 然后，介紹了攀爬機(jī)器人在近距離傳動方式下的原理樣機(jī)設(shè)計(jì)，并以該樣機(jī)為對象，重點(diǎn)研究了開放式控制系統(tǒng)平臺的構(gòu)建以及該平臺下機(jī)器人點(diǎn)位運(yùn)動和循跡運(yùn)動控制方法的實(shí)現(xiàn)。機(jī)器人樣機(jī)采用直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，齒輪嚙合方式傳動，旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行位置反饋?？刂葡到y(tǒng)平臺采用基于AKM微控制器和μCLinux操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)。完成了控制電路的設(shè)計(jì)，μCLinux操作系統(tǒng)的移植、可加載的GPIO和定時(shí)器驅(qū)動程序模塊的開發(fā)、機(jī)器人勻速運(yùn)動特性