基于单片机无线控制智能台灯设计

本文主要介绍一种采用传统52单片机作为控制芯片,以蓝牙模块、热释电传感器、红外避障等组成外围电路,通过电路设计和程度开发完成的无线控制智能台灯系统。该系统能够实现无线蓝牙远程操作调光、自动识别光线光亮程度调节灯亮灭等多种功能。     

基于Mindstorms的四轮智能机器人实时控制系统设计

传统机器人控制系统是以辅助控制机器人转向为基准进行设计的,存在转向控制效果差的问题,为实现四轮智能机器人控制系统研发,以Mindstorms平台为基础,搭建由主控模块、传感器模块、无线通信模块、运动模块以及电源模块组成的四轮智能机器人结构。在运动控制模块中选用TMC236芯片作为电机驱动芯片,通过电路为桥臂上开关管提供控制电压;在底层控制模块中,采用PID控制器控制电机期望转角与实际转角之间差值,实现机器人转向角度控制。对软件控制策略研发中,利用嵌入式操作软件系统实现车道保持控制和避障控制功能,实现机器人自主换道功能。保证机器人自主充电情况下,测试转向控制功能,由测试结果可知,基于Mindstorms系统控制效果始终维持在98%以上,实现机器人转向精准控制。     

基于嵌入式技术的无人机自主飞行系统

嵌入式控制器体积小、运算能力强大,可以快速完成无人机飞行姿态数据和航迹规划数据的相关处理与运算;无线数传可以实现飞行器地面指挥中心与机载控制平台的远距离数据传输;基于Kalman滤波器的数据融合算法,将多路传感器采集的数据进行整合,可有效地减小测量噪声幅值,同时避免了单个传感器累计误差的产生.基于以上三大模块搭建的无人机控制系统可以实现飞行器远距离自主飞行,且具备自主避障、航线规划、航拍视频回传等其他拓展功能.     

基于三维成像声纳技术的AUV前视避障方法

针对自主式水下航行器（ AUV）在水下自主航行过程中的避障问题,提出了一种基于三维成像声纳技术的前视避障方法。该方法使用三维成像声纳探测目标,通过声纳目标图像处理提取目标,完成目标的运动状态分析和轨迹预测。通过设置碰撞区域,建立避障模型和设计避障规则,实现了AUV的智能化避障。借助于其他传感器,这些关联模块构成了一个集目标探测、目标提取、轨迹预测、避障与路线回归等功能于一体的闭环系统。     

基于PX4飞控无人机的避障飞行系统设计

具有自主避障功能的四旋翼无人机无论其应用性还是安全性都得到了极大的提升,文章先阐述了无人机避障系统的总体设计思想,接着介绍了基于开源飞控PX4的无人机的硬件结构及其飞控框架,最后从控制模块间通信、程控避障的实现、飞行姿态控制等方面,分析了四旋翼无人机避障飞行系统的设计思路。     

基于Android平台的WIFI遥控智能小车的设计

为了设计一款WIFI遥控智能小车,能够实现在WIFI控制下小车遥控运行、自动跟随、自主循迹、自动避障、视频拍摄和视频回传等功能,提出了基于Android平台的系统总体设计方案,采用了双电源独立供电以避免电机运转引入干扰的供电方案,探讨了直流电机驱动模块的电路设计和抗干扰解决方案,以及WIFI模块的设计方案,并详细介绍了Android设备与单片机之间的通信协议和软件设计的关键模块：电机驱动与PWM调速模块和命令解码模块。测试结果表明：系统运行状态良好,在Android设备控制下小车能够实现遥控运行、自动跟随、自主循迹、自动避障、视频拍摄和视频回传等功能,满足设计要求,达到了预期目标。     

基于自抗扰技术的无人机自主避障研究

摘要：随着无人机民用化的持续加速, 其应用场景越来越复杂, 自主避障技术成为拓宽应用领域的技术瓶颈. 自主避障技术的突破, 无疑成为无人机更大规模应用必要条件. 自抗扰控制器技术, 是发扬PID控制技术的精髓并吸取现代控制理论思想归纳探索而来. 自抗扰控制器具有的不依赖被控对象精确模型、算法简单、参数易于调节的特点, 使其适合作为无人机自主避障的控制算法来应用. 针对无人机避障中位置给定阶跃信号幅值较大且幅值不定的情况, 传统PID控制器快速性不能很好满足要求且需要重复调节参数, 而自抗扰控制器则具有更好的鲁棒性. 为了更好的实现无人机自主避障, 设计了基于自抗扰控制器的外环位置控制器, 对基于自抗扰的无人机自主避障系统进行仿真和实验研究, 并与传统双环PID控制器进行对比分析, 结果证明外环控制器采用自抗扰控制器的无人机自主避障系统的可行性.     

基于OpenMV的智能跟踪小车设计

针对目前市场上的跟踪小车跟随效果不理想、应用场所有限、智能程度低等问题,设计了一款能够自主跟随标记物的智能跟踪小车。小车以Arduino为主控制器,综合了视觉模块、超声波模块和电机、舵机等外围设备。借助OpenMV IDE软件和OpenCV库,采用二维码识别、数字图像处理、PID控制等关键技术和方法,实现了实时跟踪、避障等功能。使用二维码识别和解码技术代替传统的图像识别技术,降低了算法复杂度,减少了锁定目标消耗的时间。同时,使用超声波测距模块辅助调整电机速度和舵机方向,不仅提高了跟踪效果,还增强了小车在突发情况下的避障能力。经实验测试,实现了小车在距标记物0.30 m-0.45 m范围内对移动目标的稳定跟踪和自主规避道路所有障碍的功能,且跟踪距离不受限制。     

基于模糊控制的自主寻迹机器人设计

以飞思卡尔16 bit单片机MC9S12XS128为核心控制单元,设计了寻迹传感器,避障模块、驱动模块以及调试模块等硬件电路。在控制算法上采用模糊控制对小车进行控制,使得机器人能自动采集信息,分析外部环境,控制电机转向及寻迹,实现了机器人的自动寻迹以及避障功能。     

基于STM32的智能小车设计

为更加安全地检测可燃气体，设计了一款基于STM32的循迹、避障智能检测小车。系统具有循迹检测、距离检测、可燃气体检测及电机控制功能。系统通过红外模块，对白色地板上的黑色轨迹进行探测，从而实现循迹功能，通过超声波模块对小车到障碍物距离进行检测，加上PS2遥控模块控制小车，实现手动自动切换避障功能，并能实时检测可燃气体。     

基于超声波和无线控制自主导航系统研究与设计

智能机器人能够在未知的环境中,根据采集的环境信息或者目标发出的导航信息,确定目标的方向并计算到目标的最优路径。进行全局的路径规划则是实现自主导航的关键技术。在本系统中使用多超声波信息融合技术,探测车载系统周围的环境信息,使用嵌入式处理器ARM7作为系统核心,对采集的信息进行处理,实现避障功能;利用ZigBee无线控制模块,实现PC机对车载系统的导航控制。在全局的路径规划过程中,以蚁群算法为核心,并根据人工势场算法的思想对其进行改进,避免造成局部最优解。测试结果中,证明了系统设计的可行性和合理性。     

高精度激光测距下的机器人自主避障控制

在机器人自主避障过程中,由于传感器数据的误差会降低机器人感知和决策的准确性,从而影响机器人自主避障能力。为此,提出高精度激光测距下的机器人自主避障控制方法。通过设计机器人体系结构,建立机器人运动学模型,为机器人避障控制提供依据。采用高精度激光测距技术,构建机器人移动场地地形。通过自适应阈值方法,完成机器人的自主避障控制。实验结果表明,所提方法的机器人自主避障控制效果好,且障碍物位置测试值与实际位置值的误差保持在0.5m以内,具有较高的避障控制精确度。     

基于贝叶斯决策的无人机飞行路径自动规划方法

传统无人机飞行路径自动规划方法无法获取全部障碍物信号,使无人机飞行不能达到避障效果,导致飞行路线规划效果较差;为此提出基于贝叶斯决策的无人机飞行路径自动规划方法;无人机飞行路径自动规划硬件模块包含自动规划模块、动画演示模块、地图导航模块和数据导出模块,自动规划模块负责控制无人机飞行;动画演示模块使用240PRO型号的LEWITT声卡,为展示飞机飞行路线提供声音;LS-TM8N地图导航模块通过串口将射频信号发送到天线的输入端,再由数据导出模块导出并保存相关数据;基于贝叶斯决策原理,结合贝叶斯元胞蚁群算法,计算贝叶斯先验概率和后验概率,规划无人机飞行路径,获取最优路径;实验结果表明,该方法遇到静态障碍物捕获的避障信号在-28～30mV范围内波动,动态障碍物捕获的避障信号在-27～30 mV范围内波动,与实际障碍物信号波动范围一致,避障效果较优.     

基于无线图像传输的智能侦察系统研究

针对环境恶劣、空间狭小等人不宜进去的地方,以及在化工、火灾、排雷等存在危险的地区,开发一种代替工作人员的无线图像智能传输侦察系统。首先,利用侦察模块采集到现场的图像信息,通过无线形式将图像传送到手持控制终端进行显示。其次,手持终端搭载的控制器通过三维加速度倾角传感器和无线模块,进行重力感应遥控侦察设备的运动方向。再次,利用超声波模块进行避障处理和光电开关传感器模块进行防掉入悬崖之中;最后,利用无线图像传输模块nRF24L01,设计了两种无线数据传输方案,成功解决了无线传输数据丢包的问题。     

移动机器人小车系统的设计与研究

基于当前科学技术水平和人工智能的应用，移动式机器人很难在更为复杂的环境中自主地进行工作。因此，研究具有能够自主运动的机器人小车是一个现实的选择。而机器人小车设计和研究的主要部分是避障、循迹，它也是核心技术之一。自动避障功能不仅对智能车的安全驾驶起着重要作用，而且可以提高智能车的工作效率。本文基于Arduino嵌入式系统技术，设计了一种具有自主避障功能，同时能够进行循迹控制的移动机器人小车，实现并改进了传统的避障方法。     

基于Atmega16v单片机控制的智能物流机器人设计

基于Atmega16v单片机控制的智能物流机器人,以Atmega16v单片机为核心部件,采用单片机控制,能够自主导航,实现机器人的循迹与位置检测,并到预定的位置进行货物装卸,用单片机发出PWM波进行控制移动直流电机和舵机来实现物流货运过程。由于机器人严格按程序运行,可避免人为失误。该系统除了实现稳定高速的循迹功能外,还具有路径规划、避障、无线控制等实用功能,具有能耗低、存储功能强等特点。     

基于STC单片机的智能小车的控制设计

根据要求设计智能小车的避障和循迹功能,让智能小车能在规定的路线上进行循迹和避障。主要硬件模块有:STC单片机处理器、电机驱动模块、电源模块、循迹传感模块,避障模块;主要软件设计有:循迹程序、避障程序。     

基于Arduino的家用智能垃圾桶设计

介绍了一种基于Arduino的家用智能垃圾桶。主要以Arduino UNO R3为核心,利用近红外传感器避障模块、电机驱动模块、超声波检测模块、语音识别模块、舵机驱动模块和无线通信模块搭建其硬件电路,程序调试,实现自动避障、垃圾桶盖自动闭合、手机和语音控制其移动状态等功能。     

基于生存理论的非完整约束轮式机器人高速避障控制

轮式移动机器人现有的避障控制方法大多需要在避障过程中进行减速处理, 会影响移动效率. 鉴于此, 将生存理论应用于轮式移动机器人的反应式避障控制. 分析非完整约束轮式机器人的仿射非线性系统模型和约束条件, 利用弹性边界升维和控制模型退化的方法给出系统的生存性设计, 并利用最优化方法得出机器人高速避障控制器. 最后通过仿真实验, 表明了轮式机器人高速避障控制的有效性.

     

基于5G技术和语音模块的远程购物小车

物联网和信息科技的快速发展,推动着无人驾驶和语音交互相关行业蓬勃兴起。目前,我国在5G技术行业遥遥领先,因此,我们研制一款基于5G技术和语音模块的远程购物小车,该款购物小车有远程遥控,自动行驶与避障、无线图传、语音交互的功能,可以替代居民进行购物或生活用品配送等工作,方便人们的生活。