割草機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著信息技術(shù)的不斷快速發(fā)展，機(jī)器人的性能得以不斷的提高。機(jī)器人的應(yīng)用范圍已經(jīng)從工業(yè)、國防等領(lǐng)域逐步拓展到了服務(wù)領(lǐng)域。與此同時，隨著人們對生活品質(zhì)的日益關(guān)注，小型移動機(jī)器人在家庭服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，如家庭清潔機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等。隨著環(huán)境綠化的不斷改善，草坪修剪的工作量日益繁重，割草機(jī)器人可以自動完成室外草坪割草任務(wù)，從而降低人們草坪作業(yè)的勞動強(qiáng)度，因而對于割草機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究受到廣泛關(guān)注。
　　本文對割草機(jī)器人若干

2、關(guān)鍵技術(shù)展開探索，主要包括：割草機(jī)器人邊界識別技術(shù)、導(dǎo)航與定位技術(shù)等；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行割草機(jī)器人硬件平臺及相應(yīng)控制軟件的設(shè)計。論文的主要工作如下：
　　1.對割草機(jī)器人的差分控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了該結(jié)構(gòu)下的運動狀態(tài)變化規(guī)律，并在此規(guī)律的基礎(chǔ)上，對定位算法和航向控制模型進(jìn)行了研究。應(yīng)用航位推算算法實現(xiàn)相對定位，利用分段式 PID算法實現(xiàn)航向控制。
　　2.開展割草機(jī)器人新型邊界建立與識別技術(shù)的研究?；陔姶鸥袘?yīng)原理，提出了以

3、無源金屬導(dǎo)線作為邊界，及基于電磁感應(yīng)技術(shù)的邊界識別技術(shù)。應(yīng)用新型電感傳感器芯片 LDC1000，通過檢測并聯(lián) LC諧振網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)等效電阻值的變化實現(xiàn)邊界的識別。
　　3.構(gòu)建割草機(jī)器人硬件控制平臺。硬件控制平臺以 STM32F103微控制器平臺為核心；以 LDC1000電感傳感器構(gòu)成邊界檢測電路，以 MPU6050，HMC5883L實現(xiàn)割草機(jī)器人姿態(tài)檢測電路，以 ESP8266WiFi模塊作為無線控制器，以 BTS7971構(gòu)成電機(jī)驅(qū)