学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
家庭清扫机器人路径覆盖系统的设计与实现
作 者: 周亚楠
导 师: 黄庆成
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 家庭清扫机器人 覆盖算法 栅格 子区域划分
分类号: TP242
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 150次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
随着科技的不断进步,服务机器人逐渐进入人类社会。作为将移动机器人技术和吸尘器技术结合起来的清扫机器人,受到越来越多的关注。清扫机器人能够实现室内环境的自动清洁,替代传统繁重的人工清洁工作,作为智能移动机器人的一个特殊应用,清扫机器人体现了移动机器人的多项关键技术,具有较强的代表性。本文主要研究基于碰撞传感器的清扫机器人全覆盖问题。首先,针对现有的覆盖算法进行了简单的介绍和比较,采用了基于栅格的环境建模方法。其次,一方面为实现针对不同环境的全覆盖清扫,机器人通过碰撞传感器感知环境信息,建立待覆盖区域的环境地图,并且在运动过程中不断对该地图进行更新。另一方面为了保证完全覆盖所有区域的同时,降低重复覆盖率,提高工作效率,本文提出了子区域划分的螺旋式覆盖算法,该算法不需要进行复杂的数学计算,保证了算法的实时性,降低了对内存的需求,同时该算法不进行整个空间的搜索,避免了传统栅格算法常见的随空间增大实时性急剧下降的缺陷。最后,在Windows平台上进行了算法的仿真实验,实验结果证明了该算法的可行性,体现了该覆盖系统性能稳定、可靠、智能性高的特点,达到了预期的设计目标。同时,该仿真采用C语言实现,便于进行嵌入式软件的移植,而且该覆盖方法的清扫效率较高,具有较好的实用性和应用前景。
|
全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第1章 绪论 8-14 1.1 课题背景 8 1.2 国内外研究现状 8-12 1.2.1 家庭清扫机器人技术现状 8-10 1.2.2 国外清扫机器人及研究现状 10-12 1.2.3 国内清扫机器人及研究现状 12 1.3 课题研究的目的和意义 12-13 1.4 课题研究的主要内容 13-14 第2章 清扫机器人覆盖系统的总体设计 14-23 2.1 基于栅格的全覆盖算法 14-16 2.1.1 完全覆盖算法的数学描述 15 2.1.2 栅格算法的描述 15-16 2.2 基于栅格的螺旋式运动方案 16-17 2.3 螺旋式运动方案的性能分析 17-21 2.3.1 随机方式 17-18 2.3.2 往复方式 18-19 2.3.3 螺旋方式 19 2.3.4 几种运动方案的比较 19-21 2.4 覆盖系统的总体框架 21-22 2.5 本章小结 22-23 第3章 清扫机器人覆盖系统的实现 23-44 3.1 环境建模 23-26 3.2 沿边学习创建地图 26-31 3.2.1 障碍物类型的划分 26 3.2.2 沿边学习的算法描述 26-30 3.2.3 地图生成 30-31 3.3 全覆盖算法的描述与实现 31-43 3.3.1 子区域划分 31-33 3.3.2 子区域连通性的证明 33-35 3.3.3 子区域连通性的实现 35-39 3.3.4 避障算法描述 39-42 3.3.5 全覆盖算法的描述 42-43 3.4 本章小结 43-44 第4章 计算机仿真实验 44-56 4.1 仿真环境 44-46 4.2 沿边学习算法的仿真 46-48 4.3 全覆盖算法的仿真 48-54 4.3.1 无障碍物的全覆盖仿真 48-49 4.3.2 子区域划分的仿真 49-51 4.3.3 子区域衔接的仿真 51-52 4.3.4 避障算法的仿真 52-54 4.4 全局覆盖率 54-55 4.5 本章小结 55-56 结论 56-57 参考文献 57-62 致谢 62
|
相似论文
- 矿区多源遥感影像集成管理系统的设计与实现,P208
- 复杂动态环境下的小型足球机器人路径规划研究,TP242
- 车库管理系统线路生成与重复利用方法研究,TP315
- 面向智能手机的矢—栅混合地图关键技术研究,P208
- 无人驾驶智能车三维环境建模与地图构建,P285
- 海上信息栅格信息分发技术研究,TP393.01
- 空间信息栅格跨层信息交换与传输技术研究,TN927
- 嵌入式GIS栅格数据引擎的设计与实现,P208
- GIS中矢量多边形栅格化的算法优化及误差分析,P208
- 雷达情报信息隐藏研究,TN974
- 室内自主机器人路径规划技术研究,TP242
- 改进蚁群算法对CVRP及机器人路径规划问题的应用研究,TP242
- 栅格数字地图抗裁剪水印技术研究,TP309.7
- 基于小波分析的栅格数字地图水印技术研究,TP309.7
- 基于栅格体数据的矿体剖切及动态储量计算,TP391.41
- 无线传感器网络负载均衡GAF算法研究,TP212.9
- 自主移动机器人路径规划方法研究,TP242
- 基于栅格法的仿生机器鱼路径规划研究,TP242
- 移动机器人视觉导航算法的研究与设计,TP242.62
- 移动机器人路径规划研究,TP242
中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
© 2012 www.xueweilunwen.com
|