智能自稳定邮轮送餐机器人.doc

摘要:邮轮自稳定送餐车，可以用来解决小车在海平面上的自稳定问题。在船体倾斜摇晃时，承载食物的平台会前后左右摆动，为了抵抗船体摇晃带来平台晃动，给送餐车平台设计一个自稳定系统，从而保证平台水平稳定。该系统基于 Cortex-M4 内核的微控制器融合多种姿态传感器，采用串级自适应 PID 伺服控制策略得到控制量，并最终通过直流减速电机和舵机实现对平台的水平调整以及小车自身的循迹避障实现。测试结果表明，在该控制系统的作用下，送餐车具有良好的位置跟踪以及快速性，具备了进一步开发的实用价值。 

关键词：送餐车 Cortex-M4 自适应 PID 伺服控制策略 

目录

摘要

Abstract

第一章 前言-3

1.1  邮轮送餐车的发展历史与现状-3

1.2 STM32单片机简介-3

1.3 直流减速电机简介-4

1.4 在不同环境的姿态获取-5

1.5 论文的主要内容-7

第二章 系统硬件设计-8

2.1 送餐车系统设计结构-8

2.2 送餐车控制系统硬件设计-8

2.2.1 控制器及外围电路单元-8

2.2.2 导航单元-8

2.2.3姿态检测单元-9

2.2.4 执行单元-10

2.3硬件系统搭建-10

2.3.1 硬件系统总体设计构成-10

第三章 系统软件设计-12

3.1 软件总体设计-12

3.2 数据滤波 -12

3.3 姿态解算-12

3.4 路径提取-15

第四章 实验测试与参数调整-16

4.1 开发工具-16

4.2 开发流程-16

4.3 问题及解决方案-16

4.4 设计结果-16

第五章 总结与展望-20

5.1总结-20

5.1展望-20

参考文献-22

致谢-23