| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 论文研究内容 | 第13-15页 |
| 2 扫地机器人关键技术分析 | 第15-21页 |
| 2.1 扫地机器人的常用关键技术 | 第15-16页 |
| 2.1.1 传感器技术 | 第15页 |
| 2.1.2 自主定位技术 | 第15-16页 |
| 2.1.3 路径规划技术 | 第16页 |
| 2.2 现有关键技术分析 | 第16-20页 |
| 2.2.1 传感器的选取和分布设计 | 第16-18页 |
| 2.2.2 定位方法分析 | 第18页 |
| 2.2.3 全遍历路径规划方法分析 | 第18-20页 |
| 2.3 扫地机器人需求分析及指标要求 | 第20页 |
| 2.3.1 需求分析 | 第20页 |
| 2.3.2 指标要求 | 第20页 |
| 2.4 小结 | 第20-21页 |
| 3 扫地机器人运动建模和定位 | 第21-35页 |
| 3.1 扫地机器人运动学建模 | 第21-22页 |
| 3.1.1 运动学分析 | 第21-22页 |
| 3.1.2 环境坐标变换 | 第22页 |
| 3.2 定位传感器模型及系统误差校正 | 第22-29页 |
| 3.2.1 基于光电编码器的距离和角度测量 | 第22-27页 |
| 3.2.2 基于MPU6050传感器的距离和角度测量 | 第27-29页 |
| 3.3 多传感器融合定位 | 第29-34页 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波原理 | 第29-30页 |
| 3.3.2 扩展卡尔曼滤波原理 | 第30页 |
| 3.3.3 定位过程 | 第30-33页 |
| 3.3.4 仿真分析 | 第33-34页 |
| 3.4 小结 | 第34-35页 |
| 4 全遍历路径规划 | 第35-53页 |
| 4.1 全遍历路径规划的评价指标 | 第35页 |
| 4.2 环境建模 | 第35-38页 |
| 4.2.1 环境地图的表示方法 | 第35-36页 |
| 4.2.2 基于沿边学习环境栅格地图的生成 | 第36-38页 |
| 4.3 全遍历路径规划 | 第38-47页 |
| 4.3.1 神经元激励算法的基本原理 | 第38-41页 |
| 4.3.2 全遍历路径规划实现过程 | 第41-43页 |
| 4.3.3 算法的不足和改进 | 第43-45页 |
| 4.3.4 全遍历路径规划仿真 | 第45-47页 |
| 4.4 遍历清扫中的突发问题 | 第47-50页 |
| 4.4.1 脱困问题 | 第47-48页 |
| 4.4.2 跌落问题 | 第48-49页 |
| 4.4.3 重点区域清扫问题 | 第49-50页 |
| 4.5 小结 | 第50-53页 |
| 5 基于自主定位和全遍历路径规划技术的系统设计 | 第53-69页 |
| 5.1 总体设计 | 第53-57页 |
| 5.1.1 系统方案 | 第53页 |
| 5.1.2 主控芯片选型 | 第53-54页 |
| 5.1.3 硬件系统设计 | 第54-55页 |
| 5.1.4 软件系统设计 | 第55-56页 |
| 5.1.5 机械结构设计 | 第56-57页 |
| 5.2 硬件详细设计 | 第57-63页 |
| 5.2.1 传感器模块设计 | 第57-59页 |
| 5.2.2 电源模块设计 | 第59-60页 |
| 5.2.3 显示模块设计 | 第60-61页 |
| 5.2.4 电机驱动模块设计 | 第61-63页 |
| 5.3 软件详细设计 | 第63-68页 |
| 5.3.1 开发环境和系统初始化 | 第63-64页 |
| 5.3.2 传感器模块设计 | 第64-66页 |
| 5.3.3 电机驱动软件设计 | 第66-67页 |
| 5.3.4 定位软件设计 | 第67页 |
| 5.3.5 全遍历路径规划软件设计 | 第67-68页 |
| 5.4 小结 | 第68-69页 |
| 6 实验与分析 | 第69-81页 |
| 6.1 实验样机 | 第69-70页 |
| 6.2 传感器标定与误差校正实验 | 第70-72页 |
| 6.2.1 超声波传感器实验 | 第70-71页 |
| 6.2.2 光电编码器实验 | 第71页 |
| 6.2.3 MPU6050传感器实验 | 第71-72页 |
| 6.3 定位实验 | 第72-74页 |
| 6.4 全遍历路径规划实验 | 第74-79页 |
| 6.4.1 全遍历清扫实验 | 第74-77页 |
| 6.4.2 遍历清扫的突发状况实验 | 第77-79页 |
| 6.5 小结 | 第79-81页 |
| 7 总结展望 | 第81-83页 |
| 7.1 总结 | 第81页 |
| 7.2 展望 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 附录 | 第89页 |
| A．作者在攻读学位期间主持和参与的科研项目 | 第89页 |
| B．作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第89页 |