空管移动重构巡检机器人实验平台设计与实现

发布时间：2024-02-15 00:23

　　空管技术保障部门需要保障雷达塔上安装的雷达天线单元的正常运行,在遇到特殊气候时,雷达天线室外单元将容易出现故障,比如雷达头松动,底座偏移等,需要通过人力不断巡检设备,提前发现安全隐患,以保障飞行安全不被影响。恶劣天气下靠单纯的人力巡检又会增大人员的安全隐患。为解决空管此类特殊设备巡检问题,本论文提出了空管移动重构巡检机器人实验平台的研究课题。本论文的研究内容是空管移动重构巡检机器人实验平台的设计与实现。通过研究机器人分类,移动机器人常见结构,单片机的特点,根据空管技术保障部门雷达塔设备巡检工作的特殊性,选择合适的元器件设计机器人的具体硬件结构、控制系统和控制算法,进行了系统试验规划,验证了单体机器人和组合机器人的机动性、垂直攀爬能力、爬坡能力和攀越障碍物能力。对两个单元机器人的对接以及多个机器人从离散状态到组合状态的重建过程进行了实验。结果证明了单元机器人设计的合理性和组合方法的有效性,证明了雷达塔垂直攀爬效能的可靠性,为空管设备巡检工作提供了更多的方式。

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 移动重构机器人系统的研究
        1.1.2 国内外移动机器人研究现状
    1.2 研究意义
    1.3 论文概述
        1.3.1 论文目标
        1.3.2 论文内容
    1.4 需求分析
        1.4.1 现行巡检模式调查与分析
        1.4.2 系统功能需求
        1.4.3 系统使用需求
    1.5 可行性分析
        1.5.1 风险分析
        1.5.2 技术可行性分析
        1.5.3 经济可行性分析
        1.5.4 操作可行性分析
第二章 机器人结构设计
    2.1 概述
        2.1.1 机器人常见结构及发展
        2.1.2 移动重构机器人常见结构
    2.2 单体机器人结构细节设计
        2.2.1 单体机器人U型结构设计
        2.2.2 电磁铁链接件设计
        2.2.3 舵机结构设计
        2.2.4 电源结构设计
    2.3 本章小结
第三章 机器人控制设计
    3.1 系统功能设计
    3.2 功能模块分析
        3.2.1 AVR单片机控制模块设计
        3.2.2 电源模块设计
        3.2.3 无线通信模块设计
        3.2.4 红外测距模块设计
        3.2.5 舵机驱动模块设计
        3.2.6 舵机控制技术
        3.2.7 电磁铁驱动模块
        3.2.8 光电耦合隔离器模块
        3.2.9 布线
    3.3 本章小结
第四章 系统控制程序设计
    4.1 系统目标
    4.2 嵌入式编程语言分析及选择
    4.3 系统结构设计
        4.3.1 AVR单片机软件体系设计
        4.3.2 多机器人协同算法设计
        4.3.3 红外线传感器识别程序
    4.4 本章小结
第五章 系统实现
    5.1 系统硬件实现
    5.2 系统控制程序实现
    5.3 系统实验分析与测试
        5.3.1 单元机器人机动性能测试
        5.3.2 双组合机器人的性能测试
        5.3.3 多组合机器人性能测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3898871