智能割草机器人路径识别、跟踪与障碍探测技术的研究

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1、立翌王兰三查羔鳖竺丝苎．塑壁型兰垫兰查竖堡竖型：壁墨兰些型堡鲨茎查塑型塞摘要本文以全区域覆盖智能割草机器人为研究对象，主要研究了智能割草机器人的路径识别、跟踪技术和障碍探测技术。针对智能割草机器人在草坪上割草的工作要求及草坪的特点，本文设计厂一个兜电传感器系统来实现割草机器人对割草路径的识别。根据光电传感器系统输出的路径信息，本文设计了一个模糊控制器来实现割草机器人财割草路径的跟踪。上述路径识别、跟踪方法是一种全新的探索，具有一定的实用价值。智能割草机器人在草坪上割草工作时，既要避开草坪内的各种障碍物(鱼¨树木，花坛等)，又要尽可能的逼近障碍获得最大的割草覆盖率，割草机器人

2、需要较准确的探测障碍物的距离并作出相应的避障策略。本文殴计厂～个超声波传感器系统柬实现割草机器人对障碍的探测。由于超声波传感器在测距时存在射线开放角问题，测量系统存较火倾斜角测距时有较明基的误差，针对这一问题，本文设计j’一个BP神筘网络对获得的超声波传感器信息进行融合，人大减小了测量误差，为氰革机器人觅分接近障碍物的安争避障提供J’比较准确的距离信息。此外，本文综合考虑了精度、成本等因素，台理选用桔关的传感器及冗器件，。i：成J’硬件电路和控制软件的设计j：fl?。关键词：智能割草机器人路静识别跟踪障碍探测南京理工，：学硕士学{立论文智能刮草机嚣人路径识别、跟踪与障碍探测

3、玻水朗耐r咒Abstracth眦Spapel,thepathidentificationandtracing．obstaclesdetectingarestudiedfortheIntelligentRobotMower(取M1．tocoverthewholeoperationalarea．AimingatthedemandsoftheIRMworkingoilthe1awnandthefeattiresofthe1awe．thesystemofopticalsensorfortheidentificationofmowingpathisdesignedinthispape

4、r．Accordingtothepathinformationacqui『edfromopticalsensorsystem．afuzzycontrollerisproposedfortherobottotracethemowingpath．Thestrategyofpathidentificationandtracingisoffullnewexploringandcertainlypractiealityvalue．WhenthelRMismowingonthelawn．itavoidallkindsofobstacles(forexampte：trees，parter

5、re)inthelawnaswellasdrawuptheobstaclesastoachievingthebiggestrateofthemDwi．ngcoverage．TheIRMneedstodetectthedistanceoftheobstaclesexactlyandmakewiththecorrespondingobstacle—avoidingstrategy．Basedolqthisinstance．anultrasonicsensorsystemforrealizingthedetectingoftheobstaclesisdesignedinthepa

6、perDHetOthemeasurementerroroftheul玎asonicsensorsystem．thedistancemeasuredbetweentheIRMand也eobstaclesisnltexact．sothe佩Mcouldn’tavoidtheobstaclessafelY．Tosolvethisproblem．basedontheBPneuralnetwork，anewsolutiontofuse山einformationfromtheultrasonicsensor，soastoreducethemeasurementerrorispropose

7、d．Besides．theaa也orthinksover也efactorofprecision，COStandso0n，andselecttheinterrelatedsensoLparticularlythesoftware／hardwaredesignofthesystemofpathidentification．tracingandobstaclesdetecting．Keywords：IntelligentRobotMowerf承M)pathidentificationandtracingobstacles