飞行机器人姿态测量与控制系统的设计与实现

《飞行机器人姿态测量与控制系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TP242．6国际图书分类号：681．5硕士学位论文学校代码：10079密级：公开飞行机器人姿态测量与控制系统的设计与实现硕士研究生：导师：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：李钊杨国田教授工学硕士控制科学与工程模式识别与智能系统控制与计算机工程学院2013年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TP242．6U．D．C：681．5ThesisfortheMasterDegreeDesignandImplementationofaQuadrotorAttitudeMeasurementandControlSystemC

2、andidate：Supervisor：School：DateofDefence：ZhaoLiProf．Guo．tianYangSch001ofControlandComputerEngineeringMarch．2013Degree--Conferring--Institution：NorthChinaElectricPowerUniversityⅢ6删0川9唧2咖&删3川2哪V●华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《飞行机器人姿态测量与控制系统的设计与实现》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作

3、所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：硅仑cJ日期：》，≥铲≥月，／日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《飞行机器人姿态测量与控制系统的设计与实现》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期问在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意

4、学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密囱作者签名：苍白】剥噬轹坳巾日期知／璋嘲／／日日期：／孑年罗月IJH华北电力大学硕士学位论文摘要目前，对智能机器人的研究已经受到了越来越多的关注。四旋翼飞行机器人作为一种常见智能机器人，与人们日常工作的联系日益紧密。由于其本身具有的良好操控性能，并且具有可以在小范围区域内起飞，可以在空中悬停等特点。四旋翼飞行机器人已经

5、广泛的应用于空中交通巡逻、重大自然灾害后救援、架空电力线路巡检等方面。本文针对应用于架空电力线路巡检使用的四旋翼飞行机器人进行研究。文中首先介绍了国内外对于四旋翼飞行机器人的研究现状，说明了本课题的科学意义和应用前景；其次探讨了四旋翼飞行机器人的飞行原理以及空中姿态解算的基本知识；然后设计了基于双处理器实现的四旋翼飞行机器人的整体架构，采用模块化设计的思路分别设计了以Atmega2560为核心的主控平台、以TMS320C28335为核心的计算平台、以MPU6050及HMC5883为核心的惯性测量单元(IMU)以及高度传感器模块、通信模块、电源模块等的硬件电路，并制

6、作PCB板。最后，基于此硬件，进行了部分底层驱动软件程序的编写。此外，针对当前四旋翼飞行机器人电池电量监测问题，本文还提出了一种利用电池电量计量芯片精确测量电池剩余电量的方案。较之当前普遍使用的用电池电压估计电池剩余电量的方案，此方案可以更精确的判断当前电池电量的使用情况，并且可以直接获得电池剩余工作时问等信息。可以避免由于电池电量不足而引起的四旋翼飞行机器人从空中跌落的情况，有效的保护四旋翼飞行机器人的飞行安全。关键词：四旋翼飞行机器人；姿态测量；嵌入式系统华北电力大学硕十学位论文AbstractAstheresearchofintelligentrobotsh

7、asreceivedgrowingconcern，thequadrotorrobotasacommonintelligentrobothasbeeninvolvedinallaspectsofpeople’Sdailylife．Duetoitsgoodoperatingperformanceinherently,itcantakeoffinasmallareaandhoverintheair．Thequadrotorrobotshavebeenwidelyusedintrafficpatrol，rescueafternaturaldisaster，andinspe

8、ction