爬壁偵察機器人控制系統(tǒng)設計.pdf

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

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

3、系統(tǒng)動態(tài)特性，在此基礎上提出該系統(tǒng)的模糊控制策略并設計模糊控制器，從而提高了負壓的控制精度和吸附的安全性。
　　爬壁機器人采用DSP芯片TMS320F2812作為主控芯片，本文在分析控制系統(tǒng)結構基礎上提出了該控制系統(tǒng)方案，并詳細介紹了整體硬件電路的設計?？刂齐娐泛万?qū)動電路集成在同一個電路板上，簡化了外部電路接線；控制系統(tǒng)軟件設計是在集成開發(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器人的