具有路徑規(guī)劃功能的智能割草機(jī)研制.pdf

1、近年來(lái)，隨著智能機(jī)器人相關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展，家用產(chǎn)品變得越來(lái)越智能化。智能化割草機(jī)的研制能夠很好地解決目前人工操作式割草機(jī)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)。目前市場(chǎng)上智能割草機(jī)的功能大體相似，一般都具備用戶設(shè)定功能、邊界線識(shí)別功能、自動(dòng)尋基站充電功能等。不過(guò)大部分的智能割草機(jī)運(yùn)行方式均為隨機(jī)運(yùn)行，造成最終割草效果并不整齊，同時(shí)工作效率較低，為此，本文研制了具有路徑規(guī)劃功能的智能割草機(jī)。
　　在已有試驗(yàn)型割草機(jī)的基礎(chǔ)上，從結(jié)構(gòu)、硬件和軟件方面進(jìn)行了改進(jìn)

2、設(shè)計(jì)或部分功能的全新設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括碰撞檢測(cè)用霍爾傳感器及其電路、邊界信號(hào)識(shí)別電路與處理算法的更新;另外，電源模塊、無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊、都實(shí)現(xiàn)了更新設(shè)計(jì)。
　　系統(tǒng)選擇C8051F020單片機(jī)作為控制芯片，使用IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境，針對(duì)各外圍功能部件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，如控制模塊、通訊模塊等，結(jié)合軟件的針對(duì)提高了可靠性，使產(chǎn)品達(dá)到量產(chǎn)和市場(chǎng)化的水平。
　　針對(duì)智能割草機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，為了提高未來(lái)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)展了具有路徑規(guī)劃功能智能

3、系統(tǒng)研制。探索了電子羅盤(pán)和GPS模塊在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)表明這些模塊的輸出數(shù)據(jù)中包含較大的噪聲，不能直接使用。為此，引入了卡爾曼濾波算法用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)對(duì)比表明，所選用的算法及參數(shù)選擇能夠滿足智能割草機(jī)的應(yīng)用要求。
　　系統(tǒng)使用電子羅盤(pán)結(jié)合里程計(jì)實(shí)現(xiàn)航跡推算，結(jié)合GPS模塊和卡爾曼濾波提高了定位精度。針對(duì)本系統(tǒng)提出了一種地圖構(gòu)建與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，同時(shí)運(yùn)用地圖實(shí)現(xiàn)了智能割草機(jī)的自主定位導(dǎo)航及路徑規(guī)劃。
　　本文在現(xiàn)有智