基于Android的智能小車控制及路徑規(guī)劃.pdf

1、目前，市場上熱賣的掃地機器人作為智能家居新概念的領跑者已經(jīng)走進人們的生活，不僅可以自主清掃房間，而且能通過手機設備或是電腦無線控制，實現(xiàn)人機交互，其實用性越來越強，它也越來越受人們的歡迎，然而市面上的掃地機器人有時會出現(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題，同樣地，關于室內(nèi)安防問題也是人們一直苦惱又難以解決的問題。結(jié)合這些問題和人們的需求，本文搭建了一臺智能移動機器人—智能小車，在智能小車前方安裝兩個攝像頭，實現(xiàn)Andr

2、oid客戶端的無線控制及攝像監(jiān)控，并且研究掃地機器人的路徑規(guī)劃，采用柵格地圖和改進的往返式“梳”字型相結(jié)合的路徑規(guī)劃方法，同時可結(jié)合攝像頭拍攝到的圖像對室內(nèi)物體進行分類識別，做出相應的避障策略，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用到掃地機器人上后，掃地機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，增強室內(nèi)安防，更好地優(yōu)化并擴展了掃地機器人的功能。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(

3、1)智能小車的搭建:此車主要以一個樹莓派主控板為核心，再結(jié)合一個Arduino板主控板進行搭建。樹莓派主要包括自動連接WIFI、傳輸攝像頭拍攝到的視頻等功能，Arduino板主要包括返回3個方位超聲波傳感器數(shù)據(jù)、電機驅(qū)動等功能，關于智能小車的搭建已申請了實用新型專利。
　　(2)智能控制移動攝像監(jiān)控:本文在Eclipse平臺上進行APP開發(fā)，采用SurfaceView繪圖機制和多線程實現(xiàn)了視頻顯示，在不同型號的Android手機上

4、進行測試，得出最高平均幀率達到25fps，最高幀率達到30fps;其次可無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)合來控制智能小車左右電機轉(zhuǎn)速，保證左右電機同步，使得智能小車能直線行走不偏移;最后可實時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估標準，其次是重復率，本文比較常用算法的優(yōu)缺點和目前全覆蓋路徑規(guī)劃難點，采用柵格地圖和