摘要:首先，通過查閱相關資料，了解并分析了現有的關于自動充電系統的相關具體設計，并基于此設計了機器人的自動充電系統的總體設計。其次，通過對整個自動充電系統的具體要求，合理的選擇了充電裝置、定位裝置、驅動裝置、對接裝置和控制流程的設計。最后也是最重要的是通過與指導老師的交流溝通以及查閱相關資料，最終選擇了用單片機來控制四旋翼飛行機器人的運動以及對接動作。單片機具有實時監控，易于控制反應快等優點，比較符合本設計的要求。另外本次設計的自動充電系統可運用于諸多領域，對實現和普及自動充電有著重要意義。

關鍵詞 ：機器人；自動充電系統；定位；單片機

目錄

摘要

Abstract

1-緒論-1

1.1 四旋翼飛行器研究的意義-1

1.2 四旋翼飛行器的發展歷史-1

1.3 四旋翼飛行機器人的構造-2

1.4鋰離子電池充電器-3

1.4.1鋰離子電池的發展-3

1.4.2鋰離子電池的工作原理-3

1.4.3鋰離子電池的充電技術與充電器-3

2   充電器的電路-7

2.1 MAX8731A充電控制器的應用電路-7

2.1.1 MAX8731A的技術特性-7

2.1.2 MAX8731A應用電路-7

2.2 DS2762鋰離子電池監測芯片的應用電路設計-8

2.2.1 DS2762的主要特點-8

2.2.2 DS2762的引腳功能-9

2.2.3 DS2762內部的儲存器結構-9

2.2.4 DS2762應用電路-10

2.3鋰離子電池保護電路-12

2.3.1鋰離子電池保護電路-12

2.3.2 電源保護元件PPTC-15

2.3.3 鋰離子電池保護器IC的特性-17

3   充電臺接口-18

3.1步進電機的選擇-18

3.1.1步進電機的介紹-18

3.1.2步進電機的工作原理-18

3.1.3步進電機的分類-19

3.2滾珠絲杠的選擇-19

3.2.1滾珠絲杠的簡介-19

3.2.2滾珠絲桿的主要特征-20

3.2.3滾珠絲杠螺母副的選擇-21

3.2.4滾珠絲杠支撐軸承的選擇-21

3.3聯軸器的選擇-21

3.3.1聯軸器的簡介-21

3.3.2聯軸器的分類-21

3.3.3彈性聯軸器的主要特點-21

3.3.4聯軸器材料的確定-22

3.4導軌的選擇-22

3.4.1導軌的簡介-22

3.4.2導軌的分類-22

3.4.3滾動導軌的特點-22

3.5機械部分工作平臺-23

3.5.1工作平臺的主設參數-23

3.5.2工作平臺的進給受力分析-23

3.5.3預緊和消隙-23

3.6步進機運動的實現-25

3.6.1主要芯片的選擇-25

3.6.2步進電機接口和驅動-26

3.6.3驅動程序的編寫-26

4   自動對接系統-29

4.1自動充電系統概述-29

4.2自動充電系統-29

4.2.1 自動充電實現分析-29

4.2.2 充電裝置-30

4.3 自動對接算法-35

結論-38

致謝-39

參考文獻-40