🧹 扫地机器人 · 电机控制与运动学
📚 30章 从基础到实战
1
01
扫地机器人概述
发展历史、市场现状、核心功能与技术挑战
2
02
直流电机基础
直流电机工作原理、有刷与无刷电机对比、选型参数
3
03
电机驱动电路
H桥原理、MOSFET选型、驱动芯片(L298N/DRV8833)
4
04
PWM调速原理
PWM信号生成、占空比与转速关系、频率选择
5
05
速度闭环控制
PID控制原理、速度环调试、积分饱和处理
6
06
编码器与速度测量
增量式编码器、AB相计数、速度计算(M法/T法)
7
07
电机电流检测
采样电阻法、电流传感器、过流保护策略
8
08
电机堵转与保护
堵转检测方法、软启动与电流限制
9
09
运动学模型基础
坐标系定义(全局/局部)、位姿表示
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10
差速驱动模型
两轮差速底盘运动学方程推导
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11
正运动学解算
由轮速计算机器人线速度与角速度
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12
逆运动学解算
由目标速度计算左右轮速
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13
全向轮运动学
麦克纳姆轮与全向轮的运动学模型
14
14
里程计模型
基于编码器的航迹推算(Dead Reckoning)
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15
里程计误差分析
打滑、轮径误差、累积误差与校准方法
16
16
运动控制基础
开环控制与闭环控制、轨迹跟踪概念
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17
PID轨迹跟踪
横向误差与航向误差控制、纯追踪算法
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18
运动平滑处理
梯形速度曲线、S形速度曲线规划
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19
电机控制接口设计
ROS中的cmd_vel与电机驱动节点
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20
传感器融合
IMU与里程计融合(卡尔曼滤波入门)
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避障策略
基于超声波/红外传感器的避障
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22
沿墙行走算法
PID沿墙控制、墙角转弯策略
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23
随机覆盖算法
随机碰撞与回充策略
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24
弓字形覆盖算法
路径规划、边界检测与转向逻辑
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25
回充对接控制
红外引导、视觉引导、运动控制策略
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26
多传感器数据同步
时间戳对齐、数据融合框架
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27
电机控制实时性
RTOS任务调度、中断优先级设计
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28
低功耗设计
电机休眠、PWM效率优化、电源管理
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29
系统调试与测试
上位机调试工具、数据记录与分析
30
30
综合项目实战
从零搭建扫地机器人运动控制系统