关键词:
STM32
路径规划
蚁群算法
SOA模糊控制
数据库系统
摘要:
化工企业的生产设备大多分布在露天的环境中,生产所使用的化学原料也具有较强的腐蚀性,种种原因极易导致生产设备的老化、损坏和泄漏。如果不能及时发现并维护保养,就容易引发重大的安全事故,给国家财产带来极大损失,给人民生命安全带来巨大威胁。所以,在化工生产过程中对各项设备的巡查以及对环境因子的监测就显得尤为重要。本文针对化工企业设计了一套基于ARM的化工企业环境因子巡检系统,智能小车是下位机,通过wifi与上位机PC端实现通信。利用STM32F407芯片对小车进行控制,能够实现路径规划、避障、摄像头拍摄、气体参数检测等功能,并能够来回巡查且最大限度地覆盖整个化工生产园区。针对巡检车的路径规划问题,本文提出了基于信号强度(RSSI)的KNN差分修正加权质心定位算法,建立差分修正模型用以处理RSSI值的计算距离,定位精度有了明显提高,算法复杂度不大,可移植性强。针对机械臂路径规划问题,本文引入状态转移概率对传统的机械臂路径规划蚁群算法进行修正,改进的算法具有较快的收敛速度,获得的路径轨迹较为合理,避障效果良好。针对化工企业道路的避障问题,采用SOA模糊控制避障算法,在原始模糊避障控制算法的基础上,以避障的步数作为优化标准,在优化的过程中一直减少避障步数,使得巡检车避障效果良好。利用C#语言和.NET框架开发上位机软件,搭建MySQL数据库系统对数据进行存储。系统联调结果显示巡检系统能够实现巡检和避障,能够对环境因子进行检测并显示在上位机中,达到预期的设计要求。