室內(nèi)智能吸塵機(jī)器人全區(qū)域覆蓋算法和自主充電算法的研究.pdf

1、在近年國(guó)內(nèi)外室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人越來越受重視的背景下，綜合此熱點(diǎn)研究方向的優(yōu)缺點(diǎn)，本文著重研究全覆蓋算法的實(shí)效性及自主回歸充電路徑規(guī)劃算法的分析，并設(shè)計(jì)了以ARM7為主要控制芯片的機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件、軟件平臺(tái)。 首先，建立輪式機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及航位推算，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人位姿的控制。 其次，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了在分解環(huán)境區(qū)域的基礎(chǔ)上進(jìn)行莫爾斯深度優(yōu)先搜索的算法，優(yōu)化了全覆蓋算法的遍歷性。此外，還對(duì)于自主充電

2、的路徑規(guī)劃進(jìn)行了詳細(xì)的研究，通過采用啟發(fā)式算法，優(yōu)化遠(yuǎn)距離的自主尋徑，在接近充電基座的附近采用紅外光電管匹配信號(hào)對(duì)接充電基座的方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主充電。并利用Robot Simulator對(duì)所采用的算法編程進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。 最后對(duì)所設(shè)計(jì)的控制算法設(shè)計(jì)了硬件控制模塊，分別對(duì)超聲波接受和發(fā)送控制，測(cè)速控制，自主充電時(shí)的電源電壓檢測(cè)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并結(jié)合以ARM7核心控制芯片為主的控制系統(tǒng)完成了各個(gè)模塊的控制軟