开题报告-基于Stm32扫地机器人的控制系统设计_第1页
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文档简介

1．研究意义:随着科学技术的发展，人工智能方面的研究引起了人们大量的关注，与此同时智能机器人的研究也越来越受到人们的重视，其中智能扫地机器人正逐步进入人们的日常生活。进入21世纪，随着国内生活水平的提高及生活节奏的加快，原本只存在于欧美市场.上的智能扫地机器人开始涌入国内，并逐渐地被人们所接受;可以预见，智能扫地机器人将会像普通家电一样成为每个家庭必备的帮手，产品也会向着更加智能化发展，甚至会在不久的将来逐步地取代人工清洁。在智能扫地机器人步入各种应用场所的同时，对其性价比，使用便捷性，可靠性等都提出了新的要求，因此设计一款符合理论又能迎合市场要求的智能扫地机器人具有重大的意义。2．基本内容:基于STM32F103ZET6芯片搭建扫地机器人控制系统，利用超声波、红外等多种传感器采集信息，通过驱动电路驱动电机，使扫地机器人实现清扫作业。在研究和分析现有扫地机器人路径规划算法的基础上，提出一种稳定可靠的路径规划算法，并测试效果。对系统硬件如MPU-6050、超声波、驱动模块进行硬件驱动设计。软件实现PID控制算法并调试。3．重点和难点及解决方法:重点和难点扫地机需要在房间不同的位置清扫，不同位置的障碍物颜色和光照强度不同，会导致红外传感器检测的距离不准从而使扫地机不能正确躲避障碍物。解决办法：使用接触式开关电路来弥补红外传感器探测障碍物时的不足，扫地机的左上角和右上角各装有一个朝前的红外传感器用来检测距离，前面边沿处装有接触式开关电路。当扫地机执行清扫任务时，如果红外传感器检测的距离不在主控制器设置的范围内，这时主控制器以接触式开关电路采集的信息为主，响应控制方案，输出执行信息给执行系统完成准确避障。扫地机上的红外传感器还能分辨出扫地机是沿墙清扫还是探地清扫，探地清扫的速度比沿墙清扫的速度快，从而减少扫地机的电量消耗。按键电路用来预设清扫时间。4．提纲:第一章绪论1.1研究背景及意义1.2国内外发展现状1.3论文研究的主要内容1.4论文章节安排第2章系统总体方案2.1路径规划的衡量标准及意义2.2常用的路径规划方案2.3路径规划方案探讨2.4避障方法2.5系统硬件体系2.6系统软件体系第3章系统硬件组成3.1主控模块系统3.2信息采集系统3.2.1外部信息采集3.2.2自身状态信息采集3.2.3运动信息采集3.3执行系统3.3.1电机驱动电路3.3.2稳压电路第4章系统软件设计4.1信息采集系统程序设计4.1.1超声波驱动程序4.1.2陀螺仪及加速度计驱动程序4.1.3光电编码驱动程序4.2信息整合与路径优化4.2.1栅格

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