声明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 清洁机器人研究现状
1.2.2 定位技术研究现状
1.2.3 路径规划技术研究现状
1.3 论文研究内容
1.4 论文组织结构
第二章 清洁机器人的总体方案设计
2.1 需求分析
2.2 定位方案研究与设计
2.2.1 多边测量法
2.2.2 指纹匹配法
2.2.3 航迹推算法
2.3 全覆盖路径规划方案研究与设计
2.3.1 模板模型法
2.3.2 单元分解法
2.3.3 智能算法
2.3.4 全覆盖路径规划的评价指标
2.4 清洁机器人的硬件系统设计
2.4.1 控制系统
2.4.2 驱动机构
2.4.3 清洁机构
2.4.4 感知系统
2.4.5 电源系统
2.5 本章小结
第三章 基于编码器加陀螺仪的定位算法实现
3.1 基于编码器的航迹推算定位
3.1.1 坐标系的建立
3.1.2 基于航位推算的运动学模型
3.1.3 基于双编码器的定位实验及分析
3.2 基于陀螺仪和磁力计的航向角测量
3.2.1 MPU9250数据读取
3.2.2 基于四元数解算的姿态融合
3.2.3 基于编码器加MPU9250的定位实验及分析
3.3 基于WiFi传输的上位机和清洁机器人交互
3.3.1 基于WiFi模块的数据传输
3.3.2 上位机功能及界面设计
3.4 本章小结
第四章 基于单元分解法的全覆盖路径规划
4.1 环境地图建模
4.1.1 环境地图表示方法
4.1.2 基于栅格地图的环境建模
4.2 基于单元分解的全覆盖路径规划
4.2.1 目标区域的分解
4.2.2 子区域的连接
4.2.3 子区域的遍历
4.3 基于A*算法的子区域连接仿真实验
4.4 基于PID控制的两点之间的路径规划
4.4.1 目标点在正前方的直线行走策略
4.4.2 目标点不在正前方的直线拐弯行走策略
4.5 本章小结
第五章 实验结果与分析
5.1 实验平台搭建
5.2 各模块的性能测试
5.2.1 超声波传感器测距实验
5.2.2 陀螺仪航向角测量实验
5.2.3 电机测速实验
5.3 局部区域遍历实验
5.4 两点之间的路径规划实验
5.4.1 目标点在正前方的直线行走实验
5.4.2 直线加90度拐弯的行走实验
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
东南大学;
