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水田作业机器人导航控制系统设计

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水田作业机器人导航控制系统设计
论文目录
 
摘要第1-5页
Abstract第5页
第1章 绪论第9-18页
    1 研究背景与研究意义第9-18页
        1.2 国内外农业机器人及自动导航控制系统研究现状第10-15页
            1.2.1 自走式农业机器人研究现状第10-11页
            1.2.2 农机导航感知研究现状第11-13页
            1.2.3 路径追踪方法研究现状第13-15页
        1.3 研究内容及技术路线第15-17页
            1.3.1 主要研究内容第15页
            1.3.2 技术路线第15-16页
            1.3.3 论文结构安排第16-17页
        1.4 本章小结第17-18页
第2章 水田作业机器人总体方案设计第18-36页
    2.1 水田作业机器人技术要求第18页
    2.2 水田作业机器人总体设计第18-21页
        2.2.1 总体方案设计第18-19页
        2.2.2 水田作业机器人组成概述第19-21页
    2.3 水田作业机器人机械系统设计第21-27页
        2.3.1 行走总成设计第21-24页
        2.3.2 转向总成设计第24-26页
        2.3.3 提升机构设计第26-27页
    2.4 水田作业机器人控制系统方案设计第27-28页
    2.5 机器人核心器件选型第28-32页
        2.5.1 导航计算机第28页
        2.5.2 底层控制器第28-29页
        2.5.3 千寻RTK第29-31页
        2.5.4 惯性姿态测量传感器第31-32页
    2.6 水田作业机器人电路设计第32-35页
        2.6.1 机器人供电电路设计第32-33页
        2.6.2 控制箱电路设计第33-35页
    2.7 本章小结第35-36页
第3章 水田作业机器人自动转向控制系统设计第36-45页
    3.1 自动转向控制原理第36-37页
    3.2 水田作业机器人转向研究第37-41页
        3.2.1 基于阿克曼转向的电子差速转向模型第37-39页
        3.2.2 机器人自动转向PID控制原理第39-40页
        3.2.3 转向电机和驱动电机PID控制第40-41页
    3.3 基于MATLAB/Simulink的电子差速速度分配仿真第41-44页
    3.4 本章小结第44-45页
第4章 水田作业机器人轨迹追踪控制方法研究第45-61页
    4.1 导航控制原理第45-46页
    4.2 位姿误差生成器设计第46-48页
        4.2.1 坐标系转化第46页
        4.2.2 目标路径第46-47页
        4.2.3 位姿误差计算第47-48页
    4.3 纯追踪模型第48-54页
        4.3.1 简化运动学模型第48-49页
        4.3.2 纯追踪模型第49-51页
        4.3.3 基于纯追踪模型Simulink仿真第51-54页
    4.4 基于模糊控制的纯追踪控制第54-60页
        4.4.1 模糊控制基础第54-55页
        4.4.2 前视距离的模糊控制第55-58页
        4.4.3 基于模糊控制的纯追踪仿真第58-60页
    4.5 本章小结第60-61页
第5章 水田作业机器人控制系统软件设计第61-79页
    5.1 水田作业机器人控制系统组成第61-63页
        5.1.1 控制系统硬件组成第61-62页
        5.1.2 控制系统软件结构组成第62-63页
    5.2 导航管理系统设计第63-68页
        5.2.1 导航管理系统总体设计第63-65页
        5.2.2 导航管理系统通讯协议设计第65-66页
        5.2.3 导航管理系统调试第66-68页
    5.3 导航计算机自主导航程序设计第68-72页
        5.3.1 导航计算机程序总体设计第69-71页
        5.3.2 自主导航程序通讯协议设计第71-72页
    5.4 核心控制模块及终端执行节点程序设计第72-74页
        5.4.1 总体程序设计第72-74页
        5.4.2 通讯协议设计第74页
    5.5 主要模块的软件实现第74-78页
        5.5.1 RC遥控数据获取和解析第74-77页
        5.5.2 位置数据获取解析第77页
        5.5.3 航向角度获取第77-78页
    5.6 本章小结第78-79页
第6章 试验及结果分析第79-87页
    6.1 传感器标定试验第79-82页
        6.1.1 转向角度标定试验第79-81页
        6.1.2 GPS精度测试试验第81-82页
    6.2 遥控及导航控制试验第82-85页
        6.2.1 PID角度追踪试验第82-83页
        6.2.2 PID调速试验第83页
        6.2.3 道路直线追踪控制试验第83-85页
    6.3 试验分析第85-86页
    6.4 本章小结第86-87页
第7章 总结与展望第87-89页
    7.1 总结第87-88页
    7.2 展望第88-89页
参考文献第89-93页
致谢第93-94页
攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况第94页
    发表论文第94页
    参加课题第94页

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