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基于ARM的家用清洁机器人软件设计与研究

作　者: 王继超
导　师: 董辉
学　校: 浙江工业大学
专　业: 控制工程
关键词: 家用清洁机器人 ARM9 Qt Creator 路径规划
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在当今时代,随着科技的发展,社会生活中的自动化程度日益加大,人们一直渴望制造一种能像人一样的机器,以便将人从繁重的、枯燥的活动中解脱出来。虽然现在机器人的本领还十分有限,但在某些领域已经部分可以实现,像家用的清洁机器人,而且它还在迅速发展,并开始对人类的生产、生活的各个方面产生越来越大的影响。清洁机器人集合了多个学科的技术:传感器技术、计算机技术、电子技术、自动控制技术等等,所以它的性能可以很好体现当前这些学科的发展情况。本文基于ARM的Linux系统开发平台,主要设计和研究了清洁机器人的人机界面、全区域覆盖路径规划算法以及清洁机器人的无线通讯模块这三方面,主要工作如下:1、以ARM9的Linux系统为平台,以Qt Creator为界面设计软件,在Linux系统下对清洁机器人的人机界面做了规划和设计;2、本文对清洁机器人的全区域覆盖路径规划问题做了分析和研究,给出了基于沿边行走策略和遍历行走算法的往返式全区域覆盖路径规划方法,通过仿真证明该路径规划方法能达到较好效果;3、本文运用无线通讯模块nRF24L01来实现清洁机器人的远程控制以及传输数据,并制定了通信协议;4、总结了本文的主要工作和结论,并对该领域的未来发展进行了展望。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 研究背景和意义  9-10
    1.1.1 研究背景  9-10
    1.1.2 研究意义  10
  1.2 清洁机器人的国内外研究现状  10-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
第2章系统方案设计  14-19
  2.1 系统结构与功能  14-15
  2.2 系统平台介绍  15-19
    2.2.1 系统硬件平台介绍  15-16
    2.2.2 系统软件平台介绍  16-19
第3章上位界面设计  19-30
  3.1 Qt 界面部分设计  19-25
    3.1.1 欢迎界面的设计  19-20
    3.1.2 主界面和分界面的设计  20-25
  3.2 Qt 的移植  25-29
    3.2.1 搭建交叉编译环境  26
    3.2.2 编译触摸屏校正文件及Linux 的Qt 库  26-28
    3.2.3 裁剪系统库及生成文件系统映像文件  28-29
  3.3 本章小结  29-30
第4章路径规划设计  30-40
  4.1 路径规划现状  30-34
    4.1.1 路径规划概述  30-31
    4.1.2 路径规划方法  31-34
  4.2 路径规划算法的实现和仿真  34-39
    4.2.1 清洁机器人的驱动方式  34-36
    4.2.2 路径规划算法的实现和仿真结果  36-39
  4.3 本章小结  39-40
第5章无线通信模块设计  40-52
  5.1 无线通信模块简介  40-45
    5.1.1 无线通讯简介  40-42
    5.1.2 无线通讯模块介绍  42-45
  5.2 无线通讯模块实现  45-51
  5.3 本章小结  51-52
第6章结论与展望  52-54
  6.1 研究设计结论  52
  6.2 未来展望  52-54
参考文献  54-56
致谢  56

基于ARM的家用清洁机器人软件设计与研究

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