一種壁面攀爬機器人控制系統(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器人，該機器人采用一種無限程攀爬機構將電機驅動力轉化為本體向上的攀爬力，利用這種機構既可以實現(xiàn)動力系統(tǒng)置于地面的遠距離傳動，也可以實現(xiàn)動力系統(tǒng)置于機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器人。 首先，在對攀爬機器人系統(tǒng)進行適當?shù)暮喕?，利用拉格朗日方程建立了機器人在爬升運動過程中的動力學模型，使用Simulink軟件對該模型進行了仿真，并結合仿真結果分析了機器人本體的動

2、力學特性。 然后，介紹了攀爬機器人在近距離傳動方式下的原理樣機設計，并以該樣機為對象，重點研究了開放式控制系統(tǒng)平臺的構建以及該平臺下機器人點位運動和循跡運動控制方法的實現(xiàn)。機器人樣機采用直流步進電機驅動，齒輪嚙合方式傳動，旋轉編碼器進行位置反饋。控制系統(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計，μCLinux操作系統(tǒng)的移植、可加載的GPIO和定時器驅動程序模塊的開發(fā)、機器人勻速運動特性