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智能巡逻机器人
智能巡逻机器人
进入本世纪以来,随着国民经济的快速增长,机场、大型超市、大型仓库和智能工厂的数量和规模不断扩大,对安全自动化的需求日益迫切。目前,主要解决的是人的巡逻和监控。面对复杂的人力和物流环境,这种解决方案往往不能满足实际需要。因此,将巡逻机器人的自主感知能力、决策能力和执行能力结合起来是一种较好的解决方案。因此,研究具有定位功能的智能巡逻机器人具有重要意义。本文研究了具有室内定位功能的巡更机器人系统,完成了基于UWB的智能巡更机器人系统的方案设计。分析了该机器人的运动控制原理,建立了四轮驱动差动转向机器人的运动学模型。主控核心采用STM32F103芯片,采用磁导航和超声波技术进行精确的路径规划和避障,并采用WiFi技术将监控信息传输到上位机进行实时巡检监控。针对传统技术在复杂环境下信息感知能力差的问题,设计了一种多传感器采集终端,包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器等,并对最新的物联网芯片模块esp8266进行了研究和分析。利用TCP协议和HTTP协议实现了与onenet云平台的连接和数据传输。设计了用户界面,实现了环境信息的实时监控。本文采用超宽带(UWB)技术对机器人进行定位,采用TDOA算法对机器人进行定位。设计了一种具有四个基站和两个标签的UWB定位系统。对Tw-TOF测距算法进行了研究和分析。采用Dwm1000模块实现端到端测距,测距数据通过CP2102传输到上位机。主机接收到数据后,利用时差定位模型对标签位置进行分析、计算和显示,并对基站和标签进行管理和配置。然后,采用扩展卡尔曼滤波算法进行滤波,抑制误差,减小定位误差。通过实验,该系统具有稳定性好、可靠性高、定位精度高等特点。
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