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这个So easy! 你设计的是超声波避障小车,就是利用超声波来检测小车的前方是否有障碍物,小车的前方你要放一个超声波发生器、一个超声波接收器,当超声波发生器发出去的声波遇到障碍物时,这些声波就会被反射回来,这时就利用超声波接收器接受被反射回来的声波,然后再在车身上面按装一个声波转化器,就是把反射回来的声波转化成其他的信号,剩下的要看你的小车是自动的还是半自动的啦,靠你拉,不会的还可以一块商量一下,祝你好运!
用红外发射,可以一直发射,也可以间断发射红外线用红外接收管接收信号的高低电平,送到单片机,判断有无障碍,有障碍则执行躲避程序,如左转或右转。
这次的避障小车相对于其他实训课整个设计周期比较长,但时间还是用的很紧凑,每周完成固定的任务,总的完成下来没超时。在这个小车设计过程中,我主要负责PPT的制作,材料器件的购买以及后勤,后勤主要包括每次上课我负责把小车各个器件模块拿到教室以及保管,然后还负责借各种临时需要的东西,比如超声波,螺丝刀,杜邦线,以及下载器等,属于随叫随到。在整个设计流程中,遇到的很多困难。比如说莫名其妙烧板子或者调试过程中转弯打滑问题等等。这些问题在我们组成员耐心分析中最终得到了解决,虽然说我们的避障小车还有许多问题,但该实现的功能都实现了,只是小车程序的运行不算很稳定,还需要进一步优化调试。总的来说,看着小车一点一点做出来真的很有成就感,从无到有,从一动不动到前进并且转弯再到避障。这一切的一切离不开我们小组的齐心协力,从中收获了合作与交流的能力,毕竟这次的避障小车是这三年来最大的一个设计项目了,收获颇多
循迹避障小车国内外研究现状简述目前,移动机器人的开发和研究越来越令人瞩目,而智能循迹壁障小车作为移动机器人的一个重要分支,非常值得我们探索和讨论。智能循迹功能以智能导航系统为主要功能模块,帮助小车能够实现自主实现识别和判断正确路线的功能。智能循迹避障小车可以在没有人为管理的情况下实现智能寻迹导航功能以及避开阻碍障碍物功能,设定智能小车的预定模式,根据其预定的功能需求应用传感器技术、自动控制技术以及电机驱动技术等手段来完成小车的设计,并且探索开发新功能。该技术已经应用于仓库、无人驾驶车辆、服务机器人以及无人工厂等领域。以STC89C52单片机为控制核心,以红外反射开关传感器为主要器件的循迹模块判断白色路面中间的黑色预定路径;传感器数据即时传输回控制系统,系统将信号转换成单片机能够识别的数字信号。L298N作为驱动芯片构成双H桥以控制直流电机;软件系统采用C程序。小车运行过程中同时不间断地检测每个模块传感器的输入信号,循迹模块实时检测5路循迹模块在黑线跑道上的状态,在小车跑出设定限制范围以外的时候,智能汽车可以独立调整汽车的方向和位置。避障模块在智能汽车运行的可以同时探测前方是否有障碍物以及小车实时距离障碍物的距离,当前方障碍物距离小于20厘米时,小车将避开障碍物,向后折返继续循迹运行。LCD1602液晶显示器能够显示智能汽车和前方障碍物之间的距离,智能小车的驱动部分采用L298驱动芯片。此设计的电路结构简单,可靠性高,易于实现。¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取循迹避障小车国内外研究现状简述文柯天秤座循迹避障小车国内外研究现状简述目前,移动机器人的开发和研究越来越令人瞩目,而智能循迹壁障小车作为移动机器人的一个重要分支,非常值得我们探索和讨论。智能循迹功能以智能导航系统为主要功能模块,帮助小车能够实现自主实现识别和判断正确路线的功能。智能循迹避障小车可以在没有人为管理的情况下实现智能寻迹导航功能以及避开阻碍障碍物功能,设定智能小车的预定模式,根据其预定的功能需求应用传感器技术、自动控制技术以及电机驱动技术等手段来完成小车的设计,并且探索开发新功能。该技术已经应用于仓库、无人驾驶车辆、服务机器人以及无人工厂等领域。第 1 页以STC89C52单片机为控制核心,以红外反射开关传感器为主要器件的循迹模块判断白色路面中间的
学长(姐),今年我做这个,不知您当年怎么完成的,能否赐教一下!
我曾经做过,视频你看下,
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我的论文,基于STM32的多关节机器人设计,图文详细,绝对满足你的需求
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数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务,包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。 数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现,包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。从现在的发展来看,外部的通信主要通过宽带接入。intenet,而家庭内部的通信,笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙(bluetootlh)无线接入技术。 传统的数字化家庭采用pc进行总体控制,缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人,将此智能机器人视作家庭成员,通过它实现对数字化家庭的控制。 本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计,在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低,功能较为全面,扩展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。2 智能机器人的总体设计 2.1 智能机器人的多传感器系统 机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1],统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用,可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能;给机器人加上相关的医疗模块(ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等)和专用医疗传感器部件,再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。 2.2 智能机器人控制系统 机器人控制系统包含2部分:一是上位机,一般采用pc,它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务;二是下位机,一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件,完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。 如果采用多单片机系统作为下位机,每个处理器完成单一任务,通过信息交换和相互协调完成总体系统功能,但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理,而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别,所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。 控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件,由蓝牙无线通信、gsm无线通信(支持gprs)、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通信(rs-232)模块等组成,控制系统框图如图2所示。 (1)系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动,转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。 (2)采用爱立信(ericsson)公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块,实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。 (3)支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务,采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。 (4)由于tms320c54x只有1个串行口,而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信,所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通;当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时,关断上次无线通信模块的选通,同时选通该次传感器模块。这样,各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现 智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务: (1)医疗监护 通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测,通过机器人的处理系统提供本地结果。 (2)远程诊断和会诊 通过机器人的视觉和听觉等感觉功能,将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心,由医疗中心的专家进行远程监控,结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊,即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的服务[3]。 3.1机器人视觉与视频信号的传输 机器人采集的视频信号有2种作用:提供机器人视觉;将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。 机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程: (1)图像获取。通过视觉传感器(立体影像的ccd camera)将3维环境图像转换为电信号。 (2)图像处理。图像到图像的变换,如特征提取。 (3)图像理解。在处理的基础上给出环境描述。 通过视频信号的传输,远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像,有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中,对于图像传送有2种不同条件的需求: (1)医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时,需要传送静态高清晰度彩色图像;采用的方法是间隔一段时间(例如5分钟)传送1幅高清晰度静态图像。 (2)医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力时,可以传送分辨率较低和尺寸较小的图像,采用的方法是进行合理的压缩和恢复以保证实时性。 3.2机器人听觉与音频信号的传输 机器人采集的音频信号也有2种作用:一是提供机器人听觉;二是借助于音频信号,家庭成员可以和医生进行沟通,医生可以了解家庭成员的健康状况和心态。音频信号的传输为医生对家庭成员进行医疗保健提供了语言交流的途径。 机器人听觉是语音识别技术,医疗保健智能机器人带有各种声交互系统,能够按照家庭成员的命令进行医疗测试和监护,还可以按照家庭成员的命令做家务、控制数字化家电和照看病人等。 声音的获取采用多个立体麦克风。由于声音的频率范围大约是300hz一3400hz,过高或过低频率的声音在一般情况下是不需要传输的,所以只用传送频率范围在1000hz-3000hz的声音,医生和家庭成员就可以进行正常的交流,从而可以降低传输音频信号所占用的带宽,再采用合适的通信音频压缩协议即可满足实时音频的要求。智能机器人的听觉系统如图3所示。3.3各项生理信息的采集与传输 传统检测设备通过有线方式连到人体上进行生理信息的采集,各种连线容易使病人心情紧张,从而导致检测到的数据不准确。使用蓝牙技术可以很好地解决这个问题,带有蓝牙模块的医疗微型传感器安置在家庭成员身上,尽量使其不对人体正常活动产生干扰,再通过蓝牙技术将采集的数据传输到接收设备并对其进行处理。 在智能机器人上安装1个带有蓝牙模块的探测器作为接收设备,各种医疗传感器将采集到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器,探测器有2种工作方式:一是将数据交给智能机器人处理,提供本地结果;二是与internet连接(也可以通过gsm无线模块直接发回),通过将数据传输到远程医疗中心,达到医疗保健与远程监护的目的。视频和音频数据的传输也采用这种方式。智能机器人的数据传输系统如图4所示。 4 蓝牙模块的应用 4.1蓝牙技术概况 蓝牙技术[4]是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它的载波选用全球公用的2.4ghz(实际射频通道为f=2402 k×1mhz,k=0,1,2,…,78)ism频带,并采用跳频方式来扩展频带,跳频速率为1600跳/s。可得到79个1mhz带宽的信道。蓝牙设备采用gfsk调制技术,通信速率为1mbit/s,实际有效速率最高可达721kbit/s,通信距离为10m,发射功率为1mw;当发射功率为100mw时,通信距离可达100m,可以满足数字化家庭的需要。 4.2蓝牙模块 rokl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的适合于短距离通信的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mw),支持所有的蓝牙协议,可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源管理模块和时钟5个功能模块,可提供高至hci(主机控制接口)层的功能。单个蓝牙模块的结构如图5所示。 4.3主,从设备硬件组成 蓝牙技术支持点到点ppp(point-t0-point pro-tocol)和点对多点的通信,用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主设备(master)和若干个从设备(slave)组成,从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作,mac地址用3位来表示,即在1个微微网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主,7个为从)。从设备受控于主设备。所有设备单元均采用同一跳频序列。 将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从设备,将智能机器人上的带有蓝牙模块的探测器作为主设备。主从设备的硬件主要包括天线单元、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入式微处理器系统、接口电路及一些辅助电路。主设备是整个蓝牙的核心部分,要完成各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及同外部通信之间的数据交换功能,同时还负责对各个从设备的管理和控制。 5 结束语 随着社会的进步,经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人需要家庭医疗保健服务。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健服务的智能机器人系统的功能较为全面,且在家用智能机器人、基于蓝牙技术的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔,具有极大的市场潜力。 更多论文请到文秘杂烩网 采纳哦
机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文
用红外发射,可以一直发射,也可以间断发射红外线用红外接收管接收信号的高低电平,送到单片机,判断有无障碍,有障碍则执行躲避程序,如左转或右转。
论文摘要:本文介绍一款红外线遥控小车,以AT89S51单片机为核心控制器,用L289驱动直流电机工作,控制小车的运行。本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计,软件用C语言编写。转贴于 51论 文网 一、设计任务和要求以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时,前进过程中可以避障。手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。转贴于 51论 文网 二、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。系统结构框图如图1所示。转贴于 51论 文网 图1 系统结构框图三、主要硬件电路1、遥控发射器电路该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
智能机器人作为一个高新科技的综合体,直接反应了一个国家信息技术的发展水平,受到了社会各界的高度重视。智能机器人涉及了信息技术的几乎所用内容,可以让学生接触并看到信息技术的全景,并且智能机器人是信息技术的开放平台,学生可以充分发挥想象力去开发各种智能装置,从而培养学生对信息技术的开发能力,在开发过程中,培养各种能力,激发学生的兴趣。本文设计的以智能小车为载体的基于TMS320LF2407A教育机器人硬件平台,包括电源模块和电机驱动模块电路设计,并集成了红外和光敏传感器和无线数据传输模块,通过软件设计可实现寻迹、避障及寻迹避障相结合的功能,达到了理论课程学习与动手实践相结合的目的,巩固了知识并进一步提高了学习者的兴趣。1 设计思想与总体方案 教育机器人的设计思想本教育机器人以TMS320LF2407A微控制器为核心,由红外传感器和光电传感器等各种传感器采集的外部环境信息作为输入信号,通过DSP进行运算处理,利用PWM技术实时输出调整小车的速度和方向,实现小车寻迹、避障、寻迹加避障等自动控制的功能,另外在小车于寻迹过程中遇到障碍物,当寻迹加避障算法在寻迹的同时不能完成避障功能时,可由PC机与其相连的无线通信收发模块和DSP相连的另一无线收发模块实现无线短距离通信,控制小车脱离障碍区并进行正常寻迹。 总体设计方案和框图机器人小车系统整体框图如图1所示,主要有TMS320LF2407A最小系统部分、电源模块、电机驱动模块、传感器模块、无线通信模块构成,实现由车载的各种传感器将信息不断地传递给车载微控制器,并将编程设计算法下载至微控制器实现实时调整小车的运动状态,完成一定的功能要求。机器人2 系统硬件模块设计 TMS320LF2407A最小系统设计TMS320LF2407A是2000系列中目前应用最为广泛的产品,它在片上不仅具有一个适于进行数字信号处理的高效处理器,而且还集成了存储器和适应控制领域应用的丰富片上外设,从而构成了一个基本的片上计算机系统。除了具有改进的哈佛结构、多总线结构和流水线结构等优点外,它还采用高性能静态 CMOS技术,电压降为,减少了功耗,指令执行速度提高到40MIPS,几乎所有指令都可以在2 5ns的单周期内完成。TMS320LF2407A的基本结构包括中央处理器单元(CPU)、存储器、片内外设与专用硬件电路三个组成部分。本系统硬件平台充分利用TMS320LF2407A控制器的特点采用模块化设计,分为基本电路和扩展控制电路部分。基本电路包括电源电路、复位电路、时钟电路、A/D 输入通道和JTAG仿真电路等。扩展电路包括存储器及译码电路、串行通信SCI与RS-232接口电路、CAN接口电路、SPI功能模块等。系统硬件原理框图如图2所示。电路图此部分采用光电传感器对路面信息进行识别。采用RPR220型光电对管,RPR220是一种一体化反射型光电探测器,其发射器是一个砷化镓红外发光二极管,接收管是一个高灵敏度的硅平面光电三极管,用3个该红外对管构成“一”字形排列在小车车头的底部,路径轨迹由黑线指示,根据落在黑线区域的光电三极管接收到的反射光线强度与白色区域的不同,由检测到的黑线光电管的位置来判断小车的位置方向看其是否偏离黑线,当红外对管的发射二极管发出红外线,经反射物 (白线)反射到接收管,是接收管集电极与发射极之间的电阻变小,输入端电位变低,经比较器比较后输出低电平,当红外线照射到黑线上时,反射到接收管上的光亮减小,接收管的集电极与发射极间电阻增大使得输出高电平,将输出端信号送至2407A进行分析处理,反射式光电传感器原理如图3所示。3个传感器中如果位于中间的传感器(中传感器)检测到黑线,从传感器将发出“有线”信号,后轮两电机继续接通运转,结果驱动车体前进。如果除中传感器之外,左、右传感器中的任一个未检测到黑线,则该传感器输出“无线”信号,这时脱离引导线的传感器对侧的驱动电机停止运行,同侧电机继续运行,以此达到校正行进方向的目的。电路 红外避障模块设计在小车行进过程中遇到障碍物,无法正常通过时,采用红外线检测器检测障碍物,并设计算法控制小车绕开障碍物继续寻迹前进。在小车前端两侧分别安装1个红外发射二极管(如东芝TLN110)进行红外信号的发射,红外线光源发出的信号调制到38kHz,使用2407A的PWM输出产生精确的信号。红外接收器由安装在车头中央的专用红外接收模块(如CRVPl738)对红外信号进行接收。小车前进路线中障碍物的判断原则:a.左边红外发射二极管发射信号,检测中央接收端,判断是否接收到信号;b.右边红外发射二极管发射信号,检测中央接收端,判断是否接收到信号;c.若左边发射时,有信号接收则小车左边有障碍物;若右边发射时,有信号接收则小车右边有障碍物;若左边和右边发射时,都有信号接收则小车正前方有障碍物。在小车前进过程中有三种避障算法:沿左边行走,沿右边行走,左右相结合行走。本设计要实现在多种环境下都能避障,所以选择左右结合行走的算法。在小车左、右侧两侧等比例安装若干红外测距传感器(GP2D12),用于防止小车在避障过程中与障碍物发生碰撞,由于GP2-D12输出为的模拟信号,对应80~10cm距离,输出与距离成反比关系,且为非线性,可直接利用2407A集成的A/D转换功能,进行A/D转换得到相应参数,根据参数由 DSP进行相应处理,进行避障前进。在避障过程中,采用接近式控制策略,维持障碍物和传感器之间的距离为一固定常数,当两者距离偏小时,机器人向远离障碍物的方向旋转;当两者距离偏大时,向靠近障碍物的方向旋转。小车沿障碍物行进过程中,在车头底部光电传感器检测到黑线时,小车开始调整行进姿势,远离障碍物,继续寻迹。另外在小车无法成功绕过障碍物继续寻迹时,可以通过无线通信模块控制小车绕过障碍物使其继续寻迹。 无线通信模块设计在机器人无法成功避障的情况下,可通过DSP与上位机(PC机)之间的通信协作来完成避障任务。DSP与PC机之间的通信方式分为有线和无线两种,多数采用串行通信。在本设计中采用无线通信方式,可以克服有线通信造成的操作不便。PTR2000是基于nRF401器件的无线数据传输模块,具有低频发射、灵敏度高的特点,使其在嵌入式短程无线产品中得到广泛的应用。要实现DSP与PC机之间的无线通信,需在DSP与小车车体分别安装一个 PTR2000器件,其系统硬件结构框图如图4所示。通过2407A的RXD和TXD引脚与PTR2000的DO和DI引脚直接相连,2407A的控制引脚与PTR2000模式控制引脚相连完成PTR2000于DSP之间的连接,通过采用MAX232器件在PTR2000和计算机串口进行RS-232和 TTL电平之间的转换后,完成PTR2000和PC机串口的连接。在DSP和PC机端软件配合设置PTR2000的状态(发射或接收),选择固定的通信频道,并让PTR2000一直处于正常工作状态,再通过设计软件系统实现无线通信的功能。结构框图电源模块可由16V交流电压充电器通过电源充电电路为6节车载镍镉电池(约)充电,为各模块提供工作电压。电源电路模块如图5所示。由于各模块所需工作电压不同,可先通过使用78(L)05稳压器得到5V直流电压,2407A所需电源由带集成延时复位功能的低压差稳压器TPS733Q实现,同时具有复位功能。如图5所示。电源电路模块 电机驱动模块设计本轮式机器人平台采用左、右直流电机驱动的方式,中间有一起支撑作用的万向轮。电机驱动模块可以实现两电机在任何方向旋转从而达到小车前进、倒退和转向的目的。电机发生转向与否是由提供给电机驱动电路的高、低电压信号次序决定的,它们来自前端的数字逻辑门定序电路。数字逻辑定序电路的输入信号由 2407A 产生的方向信号和PWM信号实现机器人的方向和速度的控制分为方向端和使能端,该电路同时可以避免产生电源短路对电子器件造成的损害。此小车电机驱动电路是H桥驱动电路,该电路通过控制电机电流流向达到控制转向的目的。当Q1和04导通时,电机电流从左流向右,电机正转;当Q2和Q3导通时,电机电流从右流向左,电机反转。如图7所示。电机驱动电路3 系统整体实现以TMS320LF2407A为核心的教育机器人硬件系统整体功能可在软件开发工具CCS和硬件开发工具XDS的支持下采用C语言和汇编语言混合编程进行程序仿真调试,再通过JTAG接口下载到DSP内实现,给DSP学习者带来了极大的方便。同时,得益于2407A外部资源的丰富性,系统中未使用部分有利于学习者做进一步的功能开发和应用。4 结语该整体硬件系统结构简单,具有很好的扩展性,而且通过软件编程控制机器人完成一定的功能,很好地锻炼了学生的逻辑思维能力和编程能力,有助于培养学生的实践能.
跟你解释下原理没有问题的哦,整个小车原理图暂时没有,你可以到上面找到智能小车的相关文章。
避障传感器通常是一个红外发射+红外接收组成,这个红外接收管对38KHZ比较敏感,红外发射管发射这个波段的红外线,当碰到障碍物后,红外波被反射回来,接收管接收到,就判断这个方向上有障碍物。所以安装位置也要注意。
机器人实时避障综合叙述
附图是一个比较复杂点红外避开障传感器图。这个就不用单片机产生38KHZ的波了。有什么不明白的可以给我发邮件哦,业余喜欢玩机器人小车,
循迹原理 、使用电路、驱动芯片、传感器种类、调速方式、控制芯片、电源模块....
这次的避障小车相对于其他实训课整个设计周期比较长,但时间还是用的很紧凑,每周完成固定的任务,总的完成下来没超时。在这个小车设计过程中,我主要负责PPT的制作,材料器件的购买以及后勤,后勤主要包括每次上课我负责把小车各个器件模块拿到教室以及保管,然后还负责借各种临时需要的东西,比如超声波,螺丝刀,杜邦线,以及下载器等,属于随叫随到。在整个设计流程中,遇到的很多困难。比如说莫名其妙烧板子或者调试过程中转弯打滑问题等等。这些问题在我们组成员耐心分析中最终得到了解决,虽然说我们的避障小车还有许多问题,但该实现的功能都实现了,只是小车程序的运行不算很稳定,还需要进一步优化调试。总的来说,看着小车一点一点做出来真的很有成就感,从无到有,从一动不动到前进并且转弯再到避障。这一切的一切离不开我们小组的齐心协力,从中收获了合作与交流的能力,毕竟这次的避障小车是这三年来最大的一个设计项目了,收获颇多
循迹避障小车国内外研究现状简述目前,移动机器人的开发和研究越来越令人瞩目,而智能循迹壁障小车作为移动机器人的一个重要分支,非常值得我们探索和讨论。智能循迹功能以智能导航系统为主要功能模块,帮助小车能够实现自主实现识别和判断正确路线的功能。智能循迹避障小车可以在没有人为管理的情况下实现智能寻迹导航功能以及避开阻碍障碍物功能,设定智能小车的预定模式,根据其预定的功能需求应用传感器技术、自动控制技术以及电机驱动技术等手段来完成小车的设计,并且探索开发新功能。该技术已经应用于仓库、无人驾驶车辆、服务机器人以及无人工厂等领域。以STC89C52单片机为控制核心,以红外反射开关传感器为主要器件的循迹模块判断白色路面中间的黑色预定路径;传感器数据即时传输回控制系统,系统将信号转换成单片机能够识别的数字信号。L298N作为驱动芯片构成双H桥以控制直流电机;软件系统采用C程序。小车运行过程中同时不间断地检测每个模块传感器的输入信号,循迹模块实时检测5路循迹模块在黑线跑道上的状态,在小车跑出设定限制范围以外的时候,智能汽车可以独立调整汽车的方向和位置。避障模块在智能汽车运行的可以同时探测前方是否有障碍物以及小车实时距离障碍物的距离,当前方障碍物距离小于20厘米时,小车将避开障碍物,向后折返继续循迹运行。LCD1602液晶显示器能够显示智能汽车和前方障碍物之间的距离,智能小车的驱动部分采用L298驱动芯片。此设计的电路结构简单,可靠性高,易于实现。¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取循迹避障小车国内外研究现状简述文柯天秤座循迹避障小车国内外研究现状简述目前,移动机器人的开发和研究越来越令人瞩目,而智能循迹壁障小车作为移动机器人的一个重要分支,非常值得我们探索和讨论。智能循迹功能以智能导航系统为主要功能模块,帮助小车能够实现自主实现识别和判断正确路线的功能。智能循迹避障小车可以在没有人为管理的情况下实现智能寻迹导航功能以及避开阻碍障碍物功能,设定智能小车的预定模式,根据其预定的功能需求应用传感器技术、自动控制技术以及电机驱动技术等手段来完成小车的设计,并且探索开发新功能。该技术已经应用于仓库、无人驾驶车辆、服务机器人以及无人工厂等领域。第 1 页以STC89C52单片机为控制核心,以红外反射开关传感器为主要器件的循迹模块判断白色路面中间的