基于LEGO平台的智能解魔方机器人系统研究与实现
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.1 求解三阶魔方的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 基于LEGO可重构机器人的应用现状 | 第14页 |
| 1.2.3 计算机视觉系统与图像处理 | 第14-15页 |
| 1.3 课题应用背景 | 第15-16页 |
| 1.4 课题研究意义 | 第16-17页 |
| 1.5 本文工作及结构安排 | 第17-20页 |
| 第2章 相关技术 | 第20-30页 |
| 2.1 图像识别技术 | 第20-22页 |
| 2.1.1 图像采集 | 第20页 |
| 2.1.2 图像预处理 | 第20-22页 |
| 2.2 魔方概念与符号表达 | 第22-25页 |
| 2.2.1 魔方的定义 | 第22-23页 |
| 2.2.2 魔方的符号定义 | 第23-25页 |
| 2.3 LEGO MINDSTORMS EV3 | 第25-26页 |
| 2.4 蓝牙通信技术 | 第26-28页 |
| 2.4.1 蓝牙技术 | 第26页 |
| 2.4.2 EV3蓝牙通信协议 | 第26-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 解魔方机器人系统分析与设计 | 第30-40页 |
| 3.1 解魔方机器人系统的提出 | 第30页 |
| 3.2 解魔方机器人系统的特点 | 第30-31页 |
| 3.3 解魔方机器人系统的总体结构分析 | 第31-34页 |
| 3.3.1 功能性需求分析 | 第32-33页 |
| 3.3.2 非功能性需求分析 | 第33-34页 |
| 3.4 解魔方机器人系统设计 | 第34-38页 |
| 3.4.1 解魔方机器人系统体系结构设计 | 第34-35页 |
| 3.4.2 解魔方机器人系统软件结构设计 | 第35-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-40页 |
| 第4章 魔方状态识别方法的分析与研究 | 第40-52页 |
| 4.1 三阶魔方数学建模 | 第40-41页 |
| 4.2 魔方颜色识别 | 第41-49页 |
| 4.2.1 魔方图像采集 | 第41-42页 |
| 4.2.2 图像预处理 | 第42-47页 |
| 4.2.3 颜色识别 | 第47-49页 |
| 4.3 魔方初始状态验证与转换 | 第49-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第5章 解魔方算法的分析与研究 | 第52-64页 |
| 5.1 魔方状态复杂性研究 | 第52-53页 |
| 5.2 解魔方典型算法概述 | 第53-55页 |
| 5.2.1 CFOP算法 | 第53-54页 |
| 5.2.2 角先法 | 第54-55页 |
| 5.3 基于群论的TM解魔方研究 | 第55-59页 |
| 5.3.1 魔方群 | 第55-56页 |
| 5.3.2 TM算法的研究与分析 | 第56-59页 |
| 5.4 面向机器人的解魔方算法改进 | 第59-63页 |
| 5.4.1 机器人解魔方算法性能分析 | 第59-60页 |
| 5.4.2 解魔方算法改进 | 第60-63页 |
| 5.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第6章 解魔方机器人系统的实现 | 第64-78页 |
| 6.1 系统控制流程 | 第64-65页 |
| 6.2 蓝牙通讯的实现 | 第65-67页 |
| 6.3 机器人控制功能的实现 | 第67-72页 |
| 6.3.1 运动决策单元 | 第68页 |
| 6.3.2 监控单元 | 第68-70页 |
| 6.3.3 电动机控制单元 | 第70-71页 |
| 6.3.4 电量监控单元 | 第71-72页 |
| 6.4 交互界面的实现 | 第72-73页 |
| 6.5 LEGO平台下魔方机器人结构改进 | 第73-77页 |
| 6.5.1 机器人系统的体系结构的改进 | 第73-74页 |
| 6.5.2 机器人执行结构的改进 | 第74-76页 |
| 6.5.3 魔方机器人硬件系统实现 | 第76-77页 |
| 6.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第7章 总结与展望 | 第78-80页 |
| 7.1 总结 | 第78页 |
| 7.2 展望 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
