基于激光雷达的移动探测机器人的设计
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 移动机器人国内外发展现状 | 第16-18页 |
| 1.3 课题的目的和意义 | 第18-19页 |
| 1.4 研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 移动探测机器人硬件系统的设计 | 第21-35页 |
| 2.1 机器人硬件系统总体设计 | 第21-23页 |
| 2.1.1 系统设计结构图 | 第21-22页 |
| 2.1.2 机器人实物图 | 第22-23页 |
| 2.2 电源模块 | 第23-25页 |
| 2.2.1 外部供电电源 | 第23-24页 |
| 2.2.2 稳压电路 | 第24-25页 |
| 2.3 微控制器 | 第25-27页 |
| 2.3.1 STM32主控芯片 | 第25-26页 |
| 2.3.2 STM32最小系统 | 第26-27页 |
| 2.4 电机与电机驱动电路 | 第27-30页 |
| 2.4.1 直流减速电机 | 第27-28页 |
| 2.4.2 电机驱动电路 | 第28-29页 |
| 2.4.3 光电编码器 | 第29-30页 |
| 2.5 外部设备与传感器 | 第30-33页 |
| 2.5.1 激光雷达 | 第30-32页 |
| 2.5.2 GY951电子罗盘 | 第32页 |
| 2.5.3 Zigbee无线模块 | 第32-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-35页 |
| 第三章 移动探测机器人软件系统的设计 | 第35-55页 |
| 3.1 软件功能需求与设计方案 | 第35-36页 |
| 3.1.1 软件需求分析 | 第35页 |
| 3.1.2 软件系统结构图 | 第35-36页 |
| 3.2 机器人运动控制 | 第36-43页 |
| 3.2.1 PWM驱动 | 第36-38页 |
| 3.2.2 编码器驱动与测速 | 第38-41页 |
| 3.2.3 串口驱动 | 第41-43页 |
| 3.3 外部设备与传感器的数据获取与处理 | 第43-52页 |
| 3.3.1 激光雷达扫描数据的获取与处理 | 第43-47页 |
| 3.3.2 航向角的获取与转向角的计算 | 第47-50页 |
| 3.3.3 无线传输及其通信协议 | 第50-52页 |
| 3.4 自动避障的实现 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 全覆盖算法 | 第55-65页 |
| 4.1 全覆盖路径规划 | 第55-59页 |
| 4.1.1 全覆盖路径规划的数学描述 | 第55页 |
| 4.1.2 坐标系的建立 | 第55-56页 |
| 4.1.3 几种常用的全覆盖算法 | 第56-59页 |
| 4.2 基于栅格的内螺旋覆盖算法 | 第59-61页 |
| 4.2.1 算法介绍 | 第59-60页 |
| 4.2.2 环境地图的表示—栅格地图 | 第60-61页 |
| 4.3 算法的实现及其描述 | 第61-64页 |
| 4.3.1 边界探索子算法 | 第61-62页 |
| 4.3.2 在线覆盖子算法 | 第62-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 仿真与测试 | 第65-73页 |
| 5.1 内螺旋覆盖算法的仿真 | 第65-68页 |
| 5.1.1 仿真环境介绍 | 第65页 |
| 5.1.2 无障碍环境下的仿真 | 第65-66页 |
| 5.1.3 简单障碍环境下的仿真 | 第66-67页 |
| 5.1.4 复杂障碍环境下的仿真 | 第67-68页 |
| 5.2 性能测试 | 第68-71页 |
| 5.3 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第80页 |
