智能光电小车自主导航技术综述
【摘要】本文利用光电和IMU协同的方式来实现智能光电小车的自主导航[1][2]。小车控制系统以STM32F103C8单片机为核心，舵机转向和速度调节采用PID控制算法[3]，实现快速稳定地行驶；采用JY-901[4]高精度惯性导航模块作为智能小车姿态检测的传感器，设计并开发基于JY-901的小车运动姿态测量的算法，包括带通滤波算法和加速度信号数值积分算法等数值方法；采用无线收发模块nRF24L01[5]进行串口通讯，实现小车的远程控制和数据的无线传输；采用DMA通道复用器，提高CPU的利用率和数据的传输速度；采用视觉SLAM[6]，在进行自身定位的同时创建环境地图，实现低成本的环境探测和路径规划。
【关键词】 运动控制 JY901传感器 nRF24L01 视觉SLAM 路径规划
A Survey of Autonomous Navigation Technology for Intelligent Photoelectric Cars
【Abstract】This paper uses the synergistic method of optoelectronics and IMU to realize the autonomous navigation of intelligent photoelectric car. The smart car control system is based on STM32F103C8 single-chip microcomputer. The servo steering and speed adjustment adopts PID control algorithm to achieve fast and stable driving. The JY-901 high-precision inertial navigation module is used as the sensor for smart car attitude detection. The algorithm for measuring the attitude of the car, including the bandpass filtering algorithm and the numerical algorithm of the acceleration signal numerical integration algorithm ，which is designed and developed based on JY-901.; Using the wireless transceiver module nRF24L01 for serial communication, realizing remote control of the car and wireless transmission of data. Using DMA channel multiplexer, Improve CPU utilization and data transmission speed. Using visual SLAM to create an environmental map while positioning itself for low-cost environmental detection and path planning.
【Keywords】Motion control; JY901 sensor; nRF24L01; visual SLAM; path planning.
1.引言
科学技术的发展和进步在进入21世纪以来是日新月异，机器学习和人工智能等技术的飞速发展使的机器人的智能化实现成为可能。同时，实现高度智能化的机器人已经成为现代科学技术的重要发展方向。高度智能化的机器人在各个行业领域内的不断应用和发展，是机器学习和人工智能技术的具体展示。现如今，高度智能化机器人在人们生活的各个领域中正发挥着重要作用，如空间探测、生活助理、工厂流水线加工生产、灾难救援以及智能巡逻等，如图1.1所示。
图1.1 智能机器人的应用
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