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摘要
英文摘要
第1章绪论
1．1课题背景
1．2国内外发展现状和趋势
1．3课题的研究目的与内容
第2章机械结构及控制系统整体方案设计
2．1需求分析
2．2陪护机器人控制系统方案设计
2．2．1控制系统整体架构
2．2．2关键器件选型
2．2．3可靠性设计
2．3陪护机器人机械结构方案设计
2．3．1机器人驱动方式选择
2．3．2动力学模型及电机选型
2．3．3机械结构分析
2．4本章小结
第3章底层控制系统硬件设计
3．1底层控制系统整体框架
3．2双处理器冗余控制系统
3．3电源管理系统
3．4电机驱动及保护电路
3．4．1PWM逻辑电路
3．4．2大功率全桥控制器及驱动电路
3．4．3速度闭环检测电路
3．4．4过流保护电路
3．5通信电路
3．5．1RS232串口通信电路
3．5．2SIM908网络通信电路
3．6其他扩展电路
3．6．1声呐驱动电路
3．6．2外部存储电路
3．7PCB设计
3．8本章小结
第4章底层控制系统软件设计
4．1Cortex微控制器软件接口标准
4．1．1CMSIS的简介
4．1．2CMSIS架构及移植
4．2实时嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ
4．2．2μC／OS-Ⅱ在STM32上的移植
4．2．3IAR EWARM工程架构
4．3软件任务规划设计
4．3．1主处理器的任务规划
4．3．2冗余处理器的任务规划
4．4通信协议制定
4．4．1通信模式
4．4．2通讯故障处理机制
4．4．3数据包格式及指令编码
4．5核心任务的具体实现
4．5．1基于PID算法的速度闭环调节
4．5．2上位机与下位机通信
4．5．3超声避障算法
4．5．4EEPROM相关操作
4．6本章小结
第5章系统参数整定及可靠性测试
5．1系统参数整定
5．2电源管理系统可靠性测试
5．3电机驱动系统可靠性测试
5．4通讯系统可靠性测试
5．5本章小结
6．1工作总结
6．2展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文及科研成果
硕士期间参加的科研工作