四旋翼飞行机器人自动充电系统设计.doc

摘要:首先，通过查阅相关资料，了解并分析了现有的关于自动充电系统的相关具体设计，并基于此设计了机器人的自动充电系统的总体设计。其次，通过对整个自动充电系统的具体要求，合理的选择了充电装置、定位装置、驱动装置、对接装置和控制流程的设计。最后也是最重要的是通过与指导老师的交流沟通以及查阅相关资料，最终选择了用单片机来控制四旋翼飞行机器人的运动以及对接动作。单片机具有实时监控，易于控制反应快等优点，比较符合本设计的要求。另外本次设计的自动充电系统可运用于诸多领域，对实现和普及自动充电有着重要意义。

关键词 ：机器人；自动充电系统；定位；单片机

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1 四旋翼飞行器研究的意义-1

1.2 四旋翼飞行器的发展历史-1

1.3 四旋翼飞行机器人的构造-2

1.4锂离子电池充电器-3

1.4.1锂离子电池的发展-3

1.4.2锂离子电池的工作原理-3

1.4.3锂离子电池的充电技术与充电器-3

2   充电器的电路-7

2.1 MAX8731A充电控制器的应用电路-7

2.1.1 MAX8731A的技术特性-7

2.1.2 MAX8731A应用电路-7

2.2 DS2762锂离子电池监测芯片的应用电路设计-8

2.2.1 DS2762的主要特点-8

2.2.2 DS2762的引脚功能-9

2.2.3 DS2762内部的储存器结构-9

2.2.4 DS2762应用电路-10

2.3锂离子电池保护电路-12

2.3.1锂离子电池保护电路-12

2.3.2 电源保护元件PPTC-15

2.3.3 锂离子电池保护器IC的特性-17

3   充电台接口-18

3.1步进电机的选择-18

3.1.1步进电机的介绍-18

3.1.2步进电机的工作原理-18

3.1.3步进电机的分类-19

3.2滚珠丝杠的选择-19

3.2.1滚珠丝杠的简介-19

3.2.2滚珠丝杆的主要特征-20

3.2.3滚珠丝杠螺母副的选择-21

3.2.4滚珠丝杠支撑轴承的选择-21

3.3联轴器的选择-21

3.3.1联轴器的简介-21

3.3.2联轴器的分类-21

3.3.3弹性联轴器的主要特点-21

3.3.4联轴器材料的确定-22

3.4导轨的选择-22

3.4.1导轨的简介-22

3.4.2导轨的分类-22

3.4.3滚动导轨的特点-22

3.5机械部分工作平台-23

3.5.1工作平台的主设参数-23

3.5.2工作平台的进给受力分析-23

3.5.3预紧和消隙-23

3.6步进机运动的实现-25

3.6.1主要芯片的选择-25

3.6.2步进电机接口和驱动-26

3.6.3驱动程序的编写-26

4   自动对接系统-29

4.1自动充电系统概述-29

4.2自动充电系统-29

4.2.1 自动充电实现分析-29

4.2.2 充电装置-30

4.3 自动对接算法-35

结论-38

致谢-39

参考文献-40