文档解析
本硕士学位论文以基于SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即同时定位与地图构建)技术的扫地机器人控制系统为研究对象,旨在提高随机碰撞式扫地机器人的智能化水平,并降低成本。论文首先分析了扫地机器人的发展现状和SLAM技术,随后选择了适合的传感器和SLAM算法,建立了单目相机标定模型,并针对LSD-SLAM算法进行了改进,以适应所选用的单目摄像头。研究中还涉及了地图类型转换技术,将LSD-SLAM算法得到的点云图转换为更适合路径规划的二维栅格地图。此外,论文设计了点到点路径规划和全覆盖路径规划算法,通过A*算法改进了内螺旋算法,解决了清扫死区问题。最后,论文完成了基于嵌入式系统的扫地机器人控制系统设计,进行了实验验证,证明了所采用的算法在环境建图和路径规划方面的有效性,点云图最大相对误差为1.36cm,路径规划实验显示清扫重复率为2.7%,覆盖率达到100%。通过本研究,有望推动扫地机器人向更智能化、低成本的方向发展。
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