具有路径规划功能的智能割草机研制

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1、隶。轫大·粤硕士学位论文万方数据具有路径规划功能的智能割草机研制导师姓名：墨垂基副教援屉垦扬直王东南大学机械工程学院2014年5月万方数据INTELLGINTMoWERDEVELoPEDWITHPATHPLANNINGFUNCTIoNAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceinEngineeringBYZHENGXinSupervisedbyAssociateProf．MAOYuliangSeniorEngi

2、neerZHOUGuoyangSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityMay2014㈣3㈣6Ⅲ6眦7I㈣0恤7I㈣Z㈨Y万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意

3、。研究生签名；兰逡日期：翌!兰：』：兰2东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：—羔篷导师签名：龟垒：嫠姻期：弛l十．歹．≥弓万方数据摘要具有路径规划功能的智能割

4、草机研制硕士研究生：郑鑫导师：毛玉良副教授，周国扬高工东南大学机械工程学院近年来，随着智能机器人相关学科的迅速发展，家用产品变得越来越智能化。智能化割草机的研制能够很好地解决目前人工操作式割草机费时费力的缺点。目前市场上智能割草机的功能大体相似，一般都具备用户设定功能、边界线识别功能、自动寻基站充电功能等。不过大部分的智能割草机运行方式均为随机运行，造成最终割草效果并不整齐，同时工作效率较低，为此，本文研制了具有路径规划功能的智能割草机。在已有试验型割草机的基础上，从结构、硬件和软件方面进行了改进设计或部分功能的全

5、新设计。内容包括碰撞检测用霍尔传感器及其电路、边界信号识别电路与处理算法的更新；另外，电源模块、无刷直流电机的驱动模块、都实现了更新设计。系统选择C805IF020单片机作为控制芯片，使用IDE开发环境，针对各外围功能部件进行模块化设计，如控制模块、通讯模块等，结合软件的针对提高了可靠性，使产品达到量产和市场化的水，F。针对智能割草机的发展趋势，为了提高未来产品的竞争力，开展了具有路径规划功能智能系统研制。探索了电子罗盘和GPS模块在该系统中的应用。实验表明这些模块的输出数据中包含较大的噪声，不能直接使用。为此，引

6、入了卡尔曼滤波算法用于实现数据处理。实验对比表明，所选用的算法及参数选择能够满足智能割草机的应用要求。系统使用电子罗盘结合里程计实现航迹推算，结合GPS模块和卡尔曼滤波提高了定位精度。针对本系统提出了一种地图构建与数据存储的方法，同时运用地图实现了智能割草机的自主定位导航及路径规划。本文在现有智能割草机的基础上对路径规划系统进行了详细的分析与研究，完成了样机的调试，并通过实验分析验证了系统设计的可行性。关键词：智能割草机路径规划定位导航地图构建C8051F020万方数据AbstraetINTELLGINTMoWER

7、DEVELoPEDWITH王'ATHPLANNINGFUNCTIoNByZHENGXinSupervisor：AssociateProf．MAOYuliang，SeniorEngineerZHOUGuoyangSchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversityAbstractInrecentyears，withtherapiddevelopmentofsubjectsrelatedtointelligentrobots，manyhouseholdproductsbec

8、omemoreandmoreintelligent．Usingintelligentmowercostslesstimeandlaborthanmanualmower．Intelligentmowerssoldonthemarketarebroadlysimilarwithuser．definedfunction，boundary—identifyfunct