论文部分内容阅读
智能机器人作为当今最热门的研究课题之一,已经不再是仅仅存在于动画或者科幻小说中的形象。近年来频频在各个平台崭露头角,从家用的扫地机器人到大型生产所需的机械手臂,从军事无人飞机到完全智能仿人化的服务行业机器人,智能机器人越来越多的进入了我们的日常生活中。智能机器人研究中较为重要的迷宫避障算法,路径规划算法以及移动端的远程控制三个方面已成为当今科学界的重要研究内容。本论文研究和验证主要是基于Pioneer3-DX号机器人平台。首先是熟悉掌握Pioneer3-DX号移动机器人的操作和使用,掌握C++的编程的进阶技巧。然后是研究和学习了其他迷宫避障和路径规划的理论,通过对二叉树冲突分解算法的深入演算和实际测试,提出了变形二叉树机器人迷宫避障算法：在路径规划的BUG算法和“平行线”BUG算法的基础上,提出了具有突出智能性和优越性的“无障碍”BUG算法。最后结合今年热门的Android移动端技术,开发出了一套基Socket连接的远程控制和视屏监控系统。在迷宫避障的应用方面,本论文通过分析对比了智能机器人的避障的现有算法,将二叉树冲突分解算法变形应用于智能机器人的迷宫避障中,并且提出了高效高通过率的变形二又树迷宫避障算法A/B,通过Pioneer3-DX号机器人的仿真平台进行了多迷宫路径对比可以看出本文提出的算法在路径冗余和通过率方面具有优越性。在路径规划方面,本论文分析了经典的BUG理论和最新的“平行线”BUG理论,提出了“无障碍”BUG算法,并且对该理论进行了仿真实验,通过对比实验结果可以明显的看出,本文提出的“无障碍”BUG算法在复杂环境中路径冗余和能耗方面都有非常大的优越性。此外,结合热门的Android移动端技术,本文利用android手机和Pioneer3-DX机器人,结合TCP/IP原SOCKET通信以及Opencv平台的使用,开发了一整套通过Android手机客户端控制Pioneer3-DX机器入并且获取摄像头实时监控画面的一整套系统。并且,考虑到实用意义,将以上技术与无线传感网络结合起来,加入传感硬件的开发和使用,形成了一套Android手机端,机器人,和无线传感网络三者协同的火灾监控报警实验平台。