无线视觉智能机器人[权威资料]

无线视觉智能机器人[权威资料] 无线视觉智能机器人 摘 要:随着物联网、大数据和云计算等技术的快速发展，人们对智能电子产品的要求也越来越高。针对一般的智能机器人只能巡线循迹、躲避障碍物和超声波测量距离等，并且其实时性、可靠性并不高。本文 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 开发了一种高可靠性、高实时性的无线视觉智能机器人。小车采用STM32f103芯片，采集了多种高性能传感器的数据信息，高效率地实现了上述功能。用户可以利用Android APP或PC 应用软件来控制小车的各种功能。实验结果表明，小车的各种功能均能有效地实现;通过客户端可以实时控制小车的各种运动以及摄像头的全方位转动。 关键词:智能机器人;WIFI;视频监控;STM32 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 名称: wifi视觉智能小车设计 课题编号:AF201504 课题级别:院级 课题类型:科研项目 1 引言 智能小车是一个集自动控制、环境监测、无线遥控等多种功能于一体的综合系统，目前以高级单片机为核心的移动机器人还存在处理数据局限、控制不稳定等不足之处，国内市场暂时还没有出现具有真正意义的跟随性智能载物小车[1-3]。本文提出了一种基于STM32f103系列芯片的无线视觉智能机器人设计方案。STM32F1X系列芯片采用了Cortex-M3内核，性价比高于ARM7;系统采用两个电源稳压模块，一路给主控制器供电，另一路给电机驱动芯片和其他外部设备供电。系统将动力部分的电源和逻辑部分的电源分开，保证了主控制器的稳定性。电机驱动芯片采用的是微型集成电路电机驱动芯片L298N，其稳定性较好[4]。 2 硬件设计 2.1 系统整体设计 系统的整体设计分成软件程序与硬件电路设计。软件程序方面，PC应用程序采用VS2010开发环境，采用C#编程语言实现;Android APP采用Eclipse + Android ADT开发环境，采用Java编程语言实现。硬件电路方面，包括伺服电机的驱动设计、摄像头视频的采集并传输设计、各种传感器电路的设计等。图1为系统的整体设计图。 2.2超声波测距模块 超声波是指频率高于20kHZ的声波，超声波在介质中传播时遇到不同的界面将产生反射、绕射、折射等原理在各行各业得到了广泛应用[5-6]。该系统所使用的测距模块为HC-SRO4超声波模块，该模块测量范围为3-400cm，精度最高可达3mm，由超声波发射探头、控制电路和驱动电路组成[7-8]。测距模块对外引出4个引脚分别为VCC、TRIG、ECHO和GND。超声波测距要先设置定时器。超声波模块的工作原理为: (1)采用IO口TRIG触发测距，给控制端TRIG至少10us的高电平信号; (2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测ECHO端是否有信号返回; (3)有信号返回，通过IO口TRIG输出一个高电平，同时开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2。 超声波测距原理图如图2所示。 如果发射脉冲和回波接受时间相差t，则可以算出超声波传感器与阻挡物体反射点之间的距离，测量距离。图2为超声波测距原理图。 3 软件设计 3.1 下位机程序 主控板和WIFI模块通过串口连接，当串口初始化之后，WIFI模块可能会向主控板传输大量数据，此时延迟函数 保护主控板不被卡死。接着进行串口的初始化(设置串口通信的波特率等)，初始化完成后，串口就可以接收WIFI模块的数据了。最后，程序进入循环，判断机器人的当前模式，若为无线控制模式，就通过客户端的操作来控制小车的各种运动以及摄像头的转动;若为全功能模式，则相应执行红外循迹、红外避障、自动跟随、边缘检测以及超声波测距等功能。下位机程序结构图如图3所示。 3.2 PC控制端程序 PC应用程序采用VS2010开发环境，采用C#编程实现。当一直按住“前进”按钮时，上位机发送数据速度较快，主控芯片接收数据速度较慢，主控芯片将会卡死。为避免上述情况，上位机程序为每个动作按钮设置一个标志位，当按钮按下时，标志位为FALSE，将不会继续发送控制命令。 3.3 Android 控制端程序 Android APP采用Eclipse + Android ADT开发环境，采用Java编程语言实现。用户在Android APP主界面上输入视频的控制地址和控制端口，界面将会跳转到显示摄像头拍摄到视频的界面;Android 程序对“前”、“后”、“左”、“右”、“停止”五个按钮分别设置一个监听对象，并通过Socket对象发送控制小车电机的相关命令。BgPictureShowActivity.java是Android APP查看摄像头拍摄到照片的程序。 4 系统测试 在温度为22?的环境下测试机器人的“自动跟踪”功能，改变机器人与被跟踪目标的距离，分别测出机器人的响应时间和准确率，如表1所示。 5 结论 本文采用STM32f103芯片，采集了多种高性能传感器的数据信息，高效率地实现了巡线循迹、躲避障碍物、超声波测量距离等多种功能。用户可以采用全功能方式或无线控制方式来控制机器人的运动。全功能方式可以准确实现巡线 循迹、躲避障碍物、超声波测量距离、自动跟踪等功能。其中，自动跟踪功能的可跟踪距离较长、跟踪准确率较高。无线控制方式可以通过Android APP和PC应用软件实时地改变机器人的运动状态以及摄像头云台的角度。近期的研究方向是将摄像头采集到的视频进行人脸识别、火焰识别等，进一步提高小车的智能化。 参考文献 [1] 蔺瑞军. 基于嵌入式Linux的无线视频监控与调度系统设计和实现[D].中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)，2015. [2] 徐成波，张常年.基于嵌入式Linux的移动机器人控制系统[J].单片机与嵌入式系统应用，2014，7:24-27. [3] 刘巍. 基于STM32的小型排障智能车设计与实现[D].河北大学，2013. [4] 雷红淼，程耀瑜. 基于L298N的直流电机驱动电路优化设计[J]. 数字技术与应用，2012，02:118+1 [5] 朱海洋，张合，马少杰. 低功耗声/超声复合传感器节点设计[J]. 仪器仪表学报，2014，10:2223-2230. [6] 陈洁，余诗诗，李斌，等.基于双阈值比较法超声波流量计信号处理[J].电子测量与仪器学报，2013，27(11):1024-1033. [7] 兰羽.具有温度补偿功能的超声波测距系统设计[J].电子测量技术，2013，36(2):85-87. [8] 蔡磊，周亭亭，郭云鹏，等.基于超声波定位的智能跟随小车[J].电子测量技术，2013，36(11):76-79. 文档资料:无线视觉智能机器人 完整下载 完整阅读 全文 企业安全文化建设方案企业安全文化建设导则安全文明施工及保证措施创建安全文明校园实施方案创建安全文明工地监理工作情况 下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档:基于核心企业的供应链风险应急策略研究 高校光电信息与技术实验平台建设与实践 基于304不锈钢涂层的组织与耐蚀性能研究 有关林业育苗技术与造林 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的综合措施探究 医学院校学生兼职辅导员队伍建设的探索与研究 关于社保资金审计相关问题的探讨 一种高效率储罐工程用装船泵的研制 新形势下土地利用总体规划调整完善探讨 新课程下化学教学导入新课的方法 如何处理综采工作面大范围冒顶 浅析中式烹调中鲜汤的选料与熬制 会计基础工作 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 影响因素研究与分析 定向循迹小车的控制系统设计 关于房屋建筑工程中地基处理技术的探讨 小学数学学习特点对教学产生的影响 免签政策的入境游效应来自38个客 感谢你的阅读和下载 *资源、信息来源于网络。本文若侵犯了您的权益，请留言或者发站内信息。我将尽快删除。*