基于Android的智能小車控制及路徑規(guī)劃.pdf

1、目前，市場(chǎng)上熱賣的掃地機(jī)器人作為智能家居新概念的領(lǐng)跑者已經(jīng)走進(jìn)人們的生活，不僅可以自主清掃房間，而且能通過(guò)手機(jī)設(shè)備或是電腦無(wú)線控制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，其實(shí)用性越來(lái)越強(qiáng)，它也越來(lái)越受人們的歡迎，然而市面上的掃地機(jī)器人有時(shí)會(huì)出現(xiàn)避障不靈活、不能完全覆蓋工作環(huán)境或是功能不全面等問(wèn)題，同樣地，關(guān)于室內(nèi)安防問(wèn)題也是人們一直苦惱又難以解決的問(wèn)題。結(jié)合這些問(wèn)題和人們的需求，本文搭建了一臺(tái)智能移動(dòng)機(jī)器人—智能小車，在智能小車前方安裝兩個(gè)攝像頭，實(shí)現(xiàn)Andr

2、oid客戶端的無(wú)線控制及攝像監(jiān)控，并且研究掃地機(jī)器人的路徑規(guī)劃，采用柵格地圖和改進(jìn)的往返式“梳”字型相結(jié)合的路徑規(guī)劃方法，同時(shí)可結(jié)合攝像頭拍攝到的圖像對(duì)室內(nèi)物體進(jìn)行分類識(shí)別，做出相應(yīng)的避障策略，使得智能小車能更加有效地完成作業(yè)，這樣將該智能小車應(yīng)用到掃地機(jī)器人上后，掃地機(jī)器人既能更加靈活地覆蓋清掃區(qū)域，又能作為“巡邏兵”，監(jiān)視室內(nèi)指定區(qū)域，增強(qiáng)室內(nèi)安防，更好地優(yōu)化并擴(kuò)展了掃地機(jī)器人的功能。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(

3、1)智能小車的搭建:此車主要以一個(gè)樹莓派主控板為核心，再結(jié)合一個(gè)Arduino板主控板進(jìn)行搭建。樹莓派主要包括自動(dòng)連接WIFI、傳輸攝像頭拍攝到的視頻等功能，Arduino板主要包括返回3個(gè)方位超聲波傳感器數(shù)據(jù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等功能，關(guān)于智能小車的搭建已申請(qǐng)了實(shí)用新型專利。
　　(2)智能控制移動(dòng)攝像監(jiān)控:本文在Eclipse平臺(tái)上進(jìn)行APP開發(fā)，采用SurfaceView繪圖機(jī)制和多線程實(shí)現(xiàn)了視頻顯示，在不同型號(hào)的Android手機(jī)上

4、進(jìn)行測(cè)試，得出最高平均幀率達(dá)到25fps，最高幀率達(dá)到30fps;其次可無(wú)線控制智能小車方向，本文由閉環(huán)PID控制算法和霍爾傳感器相結(jié)合來(lái)控制智能小車左右電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證左右電機(jī)同步，使得智能小車能直線行走不偏移;最后可實(shí)時(shí)獲取小車傳感器的數(shù)據(jù)，作為路徑規(guī)劃的判斷依據(jù)。
　　(3)路徑規(guī)劃研究:掃地機(jī)器人路徑規(guī)劃屬全覆蓋路徑規(guī)劃，覆蓋率是最主要的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，其次是重復(fù)率，本文比較常用算法的優(yōu)缺點(diǎn)和目前全覆蓋路徑規(guī)劃難點(diǎn)，采用柵格地圖和