【摘要】：隨著智能機器人相關技術的進步和城市綠化面積的增加,智能割草機相關產業(yè)也得到大力發(fā)展。在不需人為干預的情況下,智能割草機具有自動割草、自動回基站充電、自動識別邊界等功能。但目前市場大部分智能割草機并未解決室外精確定位的問題,所以大都采用隨機規(guī)劃的方式進行割草,這將導致割草效果參差不齊、部分區(qū)域遺漏、整體作業(yè)效率低。在上一代智能割草機的基礎之上,本文對新一代智能割草機改進設計,并對智能割草機相關的路徑規(guī)劃算法展開研究。本文對智能割草機的驅動電機控制系統做出相應改進,驅動電機控制系統主要由驅動芯片、姿態(tài)傳感器、MCU構成,該系統使機身以一定角度向前行進,保持直線,從而保證最終割草效果以及路徑規(guī)劃的實施。智能割草機的主控制軟件系統是基于RTX嵌入式實時操作系統并采用多任務模塊化進行設計。定位系統采用UWB定位與航跡推算相結合的定位方式,擴大了單一使用UWB的定位范圍,其中UWB定位系統由定位基站、定位標簽構成。實驗表明可以將智能割草機定位精確到亞米級別,為后續(xù)路徑規(guī)劃提供基礎。在路徑規(guī)劃方面,主要以全局靜態(tài)已知環(huán)境為研究背景,針對智能割草機作業(yè)的地圖構建,點到點的最優(yōu)路徑算法和全區(qū)域覆蓋算法展開研究,通過仿真驗證了相關算法的可行性。最后本文通過相關實驗驗證經過改進的驅動控制系統、定位系統的功能以及路徑規(guī)劃算法的可行性,為新一代智能割草機批量生產提供技術積累。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU986.32
【圖文】：

東南大學碩士學位論文在 2014 年瑞典 Husqvarna 公司設計了一種太陽能混合動力智能割草機——即能割草機“瓦力”，它的供電系統包含蓄電池供電系統和太陽能供電系統。當太陽法供電時,則由蓄電池提供動力可持續(xù)工作 1 個小時,圖 1-1 所示。另外該公Automower 系列智能割草機自從 1995 年開始不斷得到改進和完善，該智能割草機三種方式檢測來自充電座機、引導線和邊界線的信號使其能夠可靠地找到路線，而在草坪上留下多余的標記，見圖 1-2。另外，Husqvarna 也為用戶提供手機端Automower 應用程序，用戶可以在任何地方都可以控制和跟蹤智能割草機，通過用程序用戶還可以從全球任何地方接收機器的當前狀態(tài)并將“開始”、“停止”和放”命令發(fā)送到智能割草機上。

東南大學碩士學位論文在 2014 年瑞典 Husqvarna 公司設計了一種太陽能混合動力智能割草機——即能割草機“瓦力”，它的供電系統包含蓄電池供電系統和太陽能供電系統。當太陽法供電時,則由蓄電池提供動力可持續(xù)工作 1 個小時,圖 1-1 所示。另外該公Automower 系列智能割草機自從 1995 年開始不斷得到改進和完善，該智能割草機三種方式檢測來自充電座機、引導線和邊界線的信號使其能夠可靠地找到路線，而在草坪上留下多余的標記，見圖 1-2。另外，Husqvarna 也為用戶提供手機端Automower 應用程序，用戶可以在任何地方都可以控制和跟蹤智能割草機，通過用程序用戶還可以從全球任何地方接收機器的當前狀態(tài)并將“開始”、“停止”和放”命令發(fā)送到智能割草機上。

用程序用戶還可以從全球任何地方接收機器的當前狀態(tài)并將“開始”、“停止”和“停放”命令發(fā)送到智能割草機上。圖 1-1 Husqvarna 太陽能割草機 圖 1-2Automower 太陽能割草機以色列 Robomow 公司推出的 RS612 智能割草機相應的也配備手機客戶端程序，而該智能割草機的最大特點是利用藍牙通訊方式手機可以操控智能割草機，從而設定割草過程的行駛路徑從而剪出各種圖案，圖 1-3 所示。這一點是一個不錯的創(chuàng)意，但是如果距離過大割草機不能和手機進行通訊，將可能導致失控。

【參考文獻】

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本文編號：2760733