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规模化养鸡场智能巡检机器人寻迹与路径规划【字数:14363】

2024-11-24 15:20编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1 研究背景及意义 1
2 研究现状与发展 1
3 主要的研究内容 3
第二章 材料与方法 5
1 实验场景及实验平台 5
2 硬件方法 5
2.1 STM32F103RCT6开发板与PID控制 5
2.2 Raspberry Pi 4B微控制器与ROS开发环境 6
2.3 里程计与激光雷达 7
3 SLAM算法 8
3.1 视觉SLAM与激光SLAM 8
3.2 Gmapping 10
3.3 Hector 11
3.4 Cartographer 11
4 路径规划算法 12
4.1 Dijkstra算法 12
4.2 A*算法 12
第三章 建图与定点导航结果分析 16
1 建图算法结果对比 16
1.1 Gmapping建图结果分析 16
1.2 Hector建图结果分析 18
1.3 Cartographer建图结果分析 19
2 不同建图算法下定点导航功能的实现情况 20
第四章 结论与展望 24
1 结论 24
1.1 本系统的特点 24
1.2 创新点 24
2 展望 25
参考文献 26
致 谢 28
规模化养鸡场智能巡检机器人寻迹与路径规划
摘 要
针对规模化养鸡场中巡检过度浪费人力、物力的问题,本文设计了一款可以实现全自动巡检的机器人模型,并主要解决巡检过程中机器人的建图、避障与自动导航等任务。本机器人主要基于嵌入PID程序的STM32F103RCT6控制板的下位机来控制运动系统,使用搭载了ROS开发系统的Raspberry Pi 4B芯片作为上位机接口系统,从而完成整个机器人的驱动、定位、建图以及导航与路径规划的功能。此外,本系统还搭载了思岚A1型激光雷达与ORBBEC苍 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072
龙系列摄像头,同时使用Gmapping、Hector与Cartographer三种SLAM算法,保证了建图功能的鲁棒性与对不同环境的兼容性;在树莓派上位机端部署全局Dijkstra与局部A*算法,巩固了系统在进行实地任务时路径规划算法的稳定性。在整个系统完成的基础上,我们将开发好的机器人应用到了博远楼B303进行实地巡检任务,较高的建图精度与寻迹功能证实了本方案的可行性。

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