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基于STM32的自动寻路消防小车的设计与实现

目录

一、内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

二、消防小车硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

消防小车底盘设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

电机驱动系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

传感器系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

导航系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

电池及电源管理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

三、软件算法与路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

路径规划算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.1基于A算法路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.2基于模糊逻辑的路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.3其他路径规划算法探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

自主寻路算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1传感器数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2路径识别与跟踪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3避障策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

消防任务执行逻辑设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1火源检测与定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2灭火策略制定与执行．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3救援物资运输流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

四、STM32控制器编程实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

STM32控制器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

控制器软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

控制器主要功能模块编程实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1电机控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.2传感器数据采集模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.3路径规划与决策模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.4灭火系统控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

程序调试与性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1程序调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.3系统稳定性测试与改进方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

五、自动寻路消防小车测试与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

功能测试与性能评估方法论述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．