自主定位移动机器人的运动控制系统设计

摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及其意义
1.2 移动机器人国内外研究现状
1.2.1 国外移动机器人研究现状
1.2.2 国内移动机器人研究现状
1.3 移动机器人定位技术研究现状
1.4 本文主要内容
1.5 本文主要结构
第2章 移动机器人控制器设计
2.1 移动机器人平台结构介绍
2.2 移动机器人的硬件框架
2.3 控制器的硬件设计
2.3.1 主控制器选型
2.3.2 电源供电模块设计
2.3.3 直流电机驱动芯片
2.4 传感器设计
2.4.1 增量式光电编码器
2.4.2 MEMS陀螺仪
2.4.3 其他安全传感器
2.5 ROS通讯设计
2.6 本章小结
第3章 基于卡尔曼滤波的自主定位设计
3.1 移动机器人的运动学与动力学分析
3.1.1 机械系统的运动约束
3.1.2 差动移动机器人的运动学
3.1.3 差动移动机器人的动力学模型
3.2 多传感器数据融合
3.2.1 陀螺仪角度计算
3.2.2 卡尔曼滤波原理
3.2.3 编码器与陀螺仪数据融合
3.3 航迹推算定位原理
3.4 移动机器人的软件设计
3.4.1 移动机器人线速度计算
3.4.2 直流电机PID控制
3.4.3 卡尔曼滤波软件设计
3.4.4 航迹推算软件设计
3.4.5 与ROS上位机通讯
3.5 本章小结
第4章 定位实验分析及结论
4.1 原地旋转运动实验
4.2 匀速直线运动实验
4.3 匀速圆周运动实验
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢