| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12页 |
| 1.3 割草机器人的常用关键技术及分析 | 第12-17页 |
| 1.3.1 传感器技术 | 第13页 |
| 1.3.2 导航定位技术 | 第13-14页 |
| 1.3.3 工作区域边界建立和识别技术 | 第14页 |
| 1.3.4 全区域覆盖路径规划技术 | 第14页 |
| 1.3.5 现有关键技术分析 | 第14-17页 |
| 1.4 割草机器人整体需求分析 | 第17-18页 |
| 1.5 课题主要研究内容 | 第18-19页 |
| 2 基于UWB/IMU/里程计的组合导航定位技术研究 | 第19-37页 |
| 2.1 割草机器人运动学模型 | 第19-20页 |
| 2.2 里程计导航定位原理与误差分析 | 第20-23页 |
| 2.2.1 基于里程计的航位推算定位原理 | 第21-22页 |
| 2.2.2 里程计定位误差分析 | 第22-23页 |
| 2.3 UWB/IMU单基站导航定位技术 | 第23-29页 |
| 2.3.1 基于超宽带的距离测量 | 第23-25页 |
| 2.3.2 基于IMU的距离和角度测量 | 第25-28页 |
| 2.3.3 UWB/IMU单基站导航定位方法 | 第28-29页 |
| 2.4 UWB/IMU/里程计组合导航定位技术研究 | 第29-35页 |
| 2.4.1 UWB/IMU/里程计组合导航定位策略 | 第29-30页 |
| 2.4.2 基于联合卡尔曼滤波的信息融合 | 第30-33页 |
| 2.4.3 割草机器人组合导航定位过程仿真 | 第33-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 割草机器人全区域覆盖路径规划研究 | 第37-53页 |
| 3.1 全区域覆盖路径规划的算法概述和评价指标 | 第37-38页 |
| 3.1.1 全区域覆盖路径规划的算法概述 | 第37-38页 |
| 3.1.2 全区域覆盖路径规划的评价指标 | 第38页 |
| 3.2 无标识工作区域的边界建立和识别 | 第38-41页 |
| 3.2.1 无标识工作区域的边界建立和识别方案概述 | 第38-39页 |
| 3.2.2 工作区域边界建立 | 第39-40页 |
| 3.2.3 边界识别 | 第40-41页 |
| 3.3 基于A*算法的往复式全区域覆盖路径规划 | 第41-47页 |
| 3.3.1 环境栅格地图的生成 | 第41-42页 |
| 3.3.2 目标区域分解 | 第42-44页 |
| 3.3.3 子区域衔接 | 第44-46页 |
| 3.3.4 各单元遍历 | 第46-47页 |
| 3.4 全区域覆盖路径规划的仿真 | 第47-51页 |
| 3.5 本章小结 | 第51-53页 |
| 4 割草机器人系统设计 | 第53-69页 |
| 4.1 系统总体设计 | 第53-54页 |
| 4.2 割草机构设计 | 第54页 |
| 4.3 硬件电路设计 | 第54-61页 |
| 4.3.1 主控芯片选型 | 第55-56页 |
| 4.3.2 传感器模块设计 | 第56-58页 |
| 4.3.3 电源模块设计 | 第58-59页 |
| 4.3.4 显示模块设计 | 第59页 |
| 4.3.5 电机驱动模块设计 | 第59-61页 |
| 4.4 控制系统软件设计 | 第61-68页 |
| 4.4.1 软件开发环境 | 第62-63页 |
| 4.4.2 传感器模块设计 | 第63-65页 |
| 4.4.3 电机驱动程序设计 | 第65-66页 |
| 4.4.4 边界建立和识别模块设计 | 第66-67页 |
| 4.4.5 全区域覆盖路径规划软件设计 | 第67-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 5 实验与分析 | 第69-79页 |
| 5.1 实验样机 | 第69-70页 |
| 5.2 割草机器人定位实验 | 第70-74页 |
| 5.2.1 传感器实验 | 第70-72页 |
| 5.2.2 组合导航定位实验 | 第72-74页 |
| 5.3 割草机器人边界识别实验 | 第74-75页 |
| 5.4 割草机器人全覆盖路径规划实验 | 第75-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 6 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 总结 | 第79页 |
| 6.2 展望 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 附录 | 第87页 |
| A.作者在攻读学位期间主持和参与的科研项目 | 第87页 |
