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

1、在近年國內(nèi)外室內(nèi)服務機器人越來越受重視的背景下，綜合此熱點研究方向的優(yōu)缺點，本文著重研究全覆蓋算法的實效性及自主回歸充電路徑規(guī)劃算法的分析，并設計了以ARM7為主要控制芯片的機器人控制系統(tǒng)的硬件、軟件平臺。 首先，建立輪式機器人的數(shù)學模型，并進行了運動學分析及航位推算，實現(xiàn)了機器人位姿的控制。 其次，結(jié)合國內(nèi)外相關經(jīng)驗設計了在分解環(huán)境區(qū)域的基礎上進行莫爾斯深度優(yōu)先搜索的算法，優(yōu)化了全覆蓋算法的遍歷性。此外，還對于自主充電

2、的路徑規(guī)劃進行了詳細的研究，通過采用啟發(fā)式算法，優(yōu)化遠距離的自主尋徑，在接近充電基座的附近采用紅外光電管匹配信號對接充電基座的方法，實現(xiàn)機器人的自主充電。并利用Robot Simulator對所采用的算法編程進行了仿真驗證，仿真結(jié)果實現(xiàn)預期目標。 最后對所設計的控制算法設計了硬件控制模塊，分別對超聲波接受和發(fā)送控制，測速控制，自主充電時的電源電壓檢測模塊進行了設計，并結(jié)合以ARM7核心控制芯片為主的控制系統(tǒng)完成了各個模塊的控制軟