具有路徑規(guī)劃功能的智能割草機研制.pdf

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

2、設(shè)計或部分功能的全新設(shè)計。內(nèi)容包括碰撞檢測用霍爾傳感器及其電路、邊界信號識別電路與處理算法的更新;另外，電源模塊、無刷直流電機的驅(qū)動模塊、都實現(xiàn)了更新設(shè)計。
　　系統(tǒng)選擇C8051F020單片機作為控制芯片，使用IDE開發(fā)環(huán)境，針對各外圍功能部件進行模塊化設(shè)計，如控制模塊、通訊模塊等，結(jié)合軟件的針對提高了可靠性，使產(chǎn)品達到量產(chǎn)和市場化的水平。
　　針對智能割草機的發(fā)展趨勢，為了提高未來產(chǎn)品的競爭力，開展了具有路徑規(guī)劃功能智能

3、系統(tǒng)研制。探索了電子羅盤和GPS模塊在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。實驗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現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。實驗對比表明，所選用的算法及參數(shù)選擇能夠滿足智能割草機的應(yīng)用要求。
　　系統(tǒng)使用電子羅盤結(jié)合里程計實現(xiàn)航跡推算，結(jié)合GPS模塊和卡爾曼濾波提高了定位精度。針對本系統(tǒng)提出了一種地圖構(gòu)建與數(shù)據(jù)存儲的方法，同時運用地圖實現(xiàn)了智能割草機的自主定位導(dǎo)航及路徑規(guī)劃。
　　本文在現(xiàn)有智