基于嵌入式的多功能清潔機器人系統(tǒng)研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目題目基于嵌入式的多功能清潔機器人系統(tǒng)研究（英文）（英文）ResearchofMultifunctionCleaningRobotSystemBasedonEmbedded研究生學(xué)號:112011220研究生姓名:史劍清指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):何少佳研究員申請學(xué)位門類:工學(xué)學(xué)科、專學(xué)科、專業(yè)名稱:機械電子工程提交論文日期:2014年4月論文答辯日期:2014年6月摘要I摘要隨著科技的發(fā)展，

2、人們對生活質(zhì)量的要求逐步增高，清潔機器人慢慢進入了人們的視野。本文立足于家用清潔機器人系統(tǒng)的研究，重點討論了清潔機器人路徑規(guī)劃問題；同時由于人們對自身、家庭的安全防范意識的增強以及對病人、老人、兒童的視頻監(jiān)控看護的需求增大，本文將視頻監(jiān)控技術(shù)與清潔機器人有機結(jié)合起來，使清潔機器人能更好的為生活服務(wù)。本文首先闡述了清潔機器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上，作者認為現(xiàn)階段清潔機器人主要存在路徑規(guī)劃不完善、最優(yōu)路徑質(zhì)量較低等問題，這些

3、問題在一定程度上制約了清潔機器人的發(fā)展。針對這些問題，本文對清潔機器人的全遍歷路徑規(guī)劃和點對點路徑規(guī)劃進行了分析。在全遍歷路徑規(guī)劃方面，使用柵格法建立環(huán)境地圖，將往復(fù)式和回旋式的遍歷方式結(jié)合起來，實現(xiàn)對房間的全遍歷。在點對點路徑規(guī)劃方面，提出了一種改進蟻群粒子群算法，首先利用粒子群算法快速得到蟻群算法初始信息素，然后進行蟻群算法路徑規(guī)劃，并對得到的路徑采用慣性優(yōu)化，減少路徑轉(zhuǎn)折次數(shù)。仿真實驗表明，該方法與傳統(tǒng)蟻群算法及相關(guān)改進算法相比，

4、能有效減少迭代次數(shù)，提高搜索效率，減少轉(zhuǎn)彎次數(shù)，縮短路徑長度，有效提高路徑質(zhì)量。在遠程視頻監(jiān)控方面，本文采用了基于ARM11內(nèi)核的S3C6410微處理器作為控制器核心，USB攝像頭作為采集端，利用Video4Linux2（V4L2）提供的應(yīng)用函數(shù)完成視頻采集，使用X264軟件，把采集到的視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮為H.264格式，采用WIFI無線網(wǎng)絡(luò)，依靠RTPRTCP協(xié)議和TCP協(xié)議實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)和控制指令的遠程傳輸。最后，設(shè)計搭建了一款小車樣機