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设计并分析一款具有自主移动功能的智能充电机器人
目录
内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2研究目的与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
相关技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.1智能机器人技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.2移动机器人技术进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.3充电机器人的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.1功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.1.1自主移动能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.1.2智能充电功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.1.3用户交互界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.2性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.2.1移动速度与稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2.2充电效率与安全性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.2.3环境适应性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.2.4能源消耗与续航能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
4.1结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.1.1主体构造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.1.2移动机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.1.3充电模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
4.2传感器与控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
4.2.1传感器选型与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.2.2控制系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.2.3通信接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
5.1操作系统选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
5.1.1Linux与Android操作系统比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
5.1.2实时操作系统应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
5.2控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
5.2.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
5.2.2避障策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
5.2.3能量管理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
5.3用户界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
5.3.1交互流程设计．．．
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