爬壁偵察機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、爬壁機(jī)器人(Wall-Climbing Robot，WCR)是一種在壁面環(huán)境下工作的極限作業(yè)機(jī)器人，可代替人類在垂直壁面上從事諸如檢測、維護(hù)、清潔甚至反恐偵察等危險(xiǎn)、繁重的工作，能有效降低成本并提高作業(yè)效率。本論文爬壁機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與深圳天之盾安全技術(shù)有限公司合作的橫向課題，通過分析對比當(dāng)前國內(nèi)外各類先進(jìn)的爬壁機(jī)器人，提出了反恐偵察用微小型爬壁機(jī)器人的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)整體方案。
　　在分析了爬壁機(jī)

2、器人各種移動(dòng)方式和吸附方式后結(jié)合微小型爬壁機(jī)器人的項(xiàng)目要求提出基于同步帶的四輪驅(qū)動(dòng)和雙風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸附的方案。爬壁偵察機(jī)器人的工作性質(zhì)決定了需要對其進(jìn)行遙控操作，本文同時(shí)設(shè)計(jì)了無線的遙控盒，采用無線音視頻收發(fā)模塊和無線數(shù)傳模塊實(shí)現(xiàn)了偵察圖像和控制指令的無線傳輸，并設(shè)計(jì)了抗干擾的通信系統(tǒng)。
　　吸附是爬壁機(jī)器人最基本的功能。本文詳細(xì)分析了負(fù)壓形成的原因，建立了吸附力學(xué)模型并對吸附安全性能和壓力優(yōu)化配置進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，同時(shí)研究風(fēng)機(jī)-吸盤

3、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上提出該系統(tǒng)的模糊控制策略并設(shè)計(jì)模糊控制器，從而提高了負(fù)壓的控制精度和吸附的安全性。
　　爬壁機(jī)器人采用DSP芯片TMS320F2812作為主控芯片，本文在分析控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出了該控制系統(tǒng)方案，并詳細(xì)介紹了整體硬件電路的設(shè)計(jì)?？刂齐娐泛万?qū)動(dòng)電路集成在同一個(gè)電路板上，簡化了外部電路接線；控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是在集成開發(fā)環(huán)境CCStudio v3.3上采用C語言編程。
　　本文最后介紹了該爬壁偵察機(jī)器人的