餐桌智能清理机器人系统设计

为了解决目前国内各类学校与工厂的食堂就餐高峰期人手不足、桌面得不到及时清理、高峰期过后人手冗余的问题,设计了一套餐桌智能清理机器人系统。结合学校与工厂食堂的实际需求对餐桌智能清理机器人进行方案设计,通过理论分析完成主要器件的参数确定,并对系统的控制电路以及软件进行设计,该系统可通过红外传感器在60～70 cm内实现自动避障,并且通过灰度处理、二值化处理以及腐蚀膨胀处理等操作,实现对垃圾图像轮廓的提取,完成垃圾识别,建立机械手与桌面垃圾的坐标映射关系,具有体积小、灵活性强、性价比高等特点。经过验证,该餐桌智能清理机器人系统可以很好地对桌面垃圾进行清理。     

基于STM32的智能平衡车自动刹车设计

介绍一种以STM32为控制核心的两轮智能平衡车自动刹车设计。利用超声波传感器对前方障碍物的距离进行测量,利用陀螺加速度计监测角速度和车体倾角并对平衡车的姿态进行监测。经过对车体倾角进行卡尔曼滤波,当距离和速度达到触发条件,步进电机利用滤波后的数据调节车速,使车体保持动态平衡。实际测试结果表明,该装置很好地实现了自动刹车和自动调整平衡的功能,具有较强的适应性和稳定性。     

基于Arduino的智能清洁小车设计

近几年,随着智慧校园概念的出现,各所学校都加大了智慧校园建设力度,使校园更加智能化。此背景下,以Arduino微型控制器为核心,结合多种传感器,包括HC-SR04超声波测距模块、GY-33灰度颜色识别模块、红外对射循迹模块和六自由度舵机机械臂,设计一款智能实验室清洁小车。该小车具有避障、清洁和预定轨迹跟随功能,能够辅助实验室管理员完成实验室清洁工作,可节约大量人力、物力资源,具有一定的实用价值。     

基于STM32的智能空调送风装置设计

为消除空调风直吹带来的健康隐患,设计了一款空调智能送风装置。该装置以STM32为核心,选用OpenMV4作为视觉模块,用于判断场景内是否有人;选用超声波测距模块测量空调与使用人之间的距离,用于温度补偿;选用非接触式红外温度传感器MLX90614测量人体体温;通过STM32分析实时获取的人体温度数据来控制主次挡风板之间的舵机转动幅度,从而控制送风口稀疏程度,实现空调送风的智能控制,有效减少了空调直吹带来的健康危害。     

智能识别分拣图书摆放装置

以第十届"惠勒科技杯"上海市大学生机械工程创新大赛为背景,设计智能识别分拣图书摆放装置,以实现图书的识别分拣摆放,从而真正意义上解放图书管理人员.该装置以智能小车装置为基础,通过配置在上面的传感器嵌入式读取模块GM65实现对待放书籍的的识别.通过提取书本的信息规划路线,并结合推杆、楔形尖端将书本放入正确位置,提供了一种...     

智能小车控制系统设计

以16位低功耗单片机MSP430F5438为控制核心,以直流电机作为驱动的动力,设计了智能小车并采用脉宽调制(PWM)方式实现对车速的准确控制;使用灰度传感器来检测起点/终点标志线及转弯/超车标志线;在超车区使用超声波传感器来测量两辆小车之间的距离,并在轨道的超车区内进行超车;使用无线通信模块来进行两车之间的超车通信,有效避免两车相撞并顺利实现超车;用电子指南针模块来对两小车进行精确定位及转弯控制和在行车道上方向的校正.通过对样机进行了测试,结果表明:智能小车可以实现单车绕圈行驶、两车防撞前后行驶、两车在规定的区域完成超车等功能,且其性能稳定、抗干扰性强,在无人驾驶系统方面得到广泛应用.     

基于51与K66双芯片的智能小车控制系统

本文提出一种新的智能小车主动及被动控制手段,采用STC89C51RC与K66双芯片实现对智能小车的控制.运用蓝牙通信技术实现通过手机端APP控制小车进行基本动作,同时利用超声波测距技术实现小车自动避障.此外,还加入了红外探测传感器以实现小车的自动循迹,结合低功耗的MT9V032摄像头,利用图像识别技术实现了信标灯寻的....     

基于超声波定位的智能寻车系统设计

为了实现方便停车及寻车便捷化,对实时定位监测与互联网下数据处理的结合应用进行了研究,构建了智能"寻"车系统.系统采用定位技术对车辆进行实时监测,通过计算给出最优的停车与寻车方案,由计算机进行数据的收发与处理,结合二维码等实现线上缴费功能.     

基于接近觉的机械臂避障路径规划

提出了一种基于接近觉的机械臂避障路径规划方法。首先,针对排列稀疏的接近觉传感器阵列的障碍物感知问题,定义连杆“运动方向”的概念,优先读取连杆运动方向上的传感器以缩短读取周期的长度,并将距离传感器最近的障碍物表面建模为“假想圆锥”,过其顶点作“安全平面”,连杆在运动过程中不能与其发生碰撞。其次,针对避障路径规划问题,采用基于势函数与关节空间的人工势场法,并根据所提出的障碍物感知方法提出了基于“绕行”的改进方法以解决人工势场法的局部最优问题。最后,在UR10机器人的小臂连杆上验证本文方法,实验结果证明了本文方法的有效性、鲁棒性与实时性。     

基于惯性动作捕捉的机械臂控制系统设计

针对以往机械臂控制方式繁琐且技术要求高的弊端,设计了一套基于惯性动作捕捉的机械臂控制系统。由重力加速度计和弯曲度传感器构成的动作捕捉模块被固定于操作者手臂上,实时捕捉手臂各部分相对运动角度值。动作捕捉模块将各角度值通过串行方式发送给机械臂控制模块,完成对舵机角度的控制。该控制系统直接捕获手臂相对运动角,避免了空间姿态角换算问题,经实验验证其控制效果令人满意。     

嵌入式智能排泄系统的设计

介绍了一种基于AT89C52单片机嵌入式智能人工肛门的设计方案.这种智能人工肛门主要包括单片机控制模块、压力检测模块、超声检测模块和报警模块四部分.压力检测模块不断检测人工肛门肠腔内部的压力变化,并将信号传递给单片机.单片机处理来自压力检测模块的压力信号,当压力超出一定数值时,单片机启动超声检测模块.超声波发射模块发射超声波,并被肠壁另一侧的超声接收模块接收.超声波穿过肠腔内容物,将会产生一定的衰减,速度会发生变化.通过测量超声波经过肠腔内容物的时间,能够得到超声波通过肠腔内容物的平均速度,而超声波通过不同物体的速度是不同的,从而大致判断肠腔内容物的物理性质,为患者提供不同级别的警告信息.     

基于FPGA的智能台灯机器人系统

针对传统台灯存在的功能单一、机械开关寿命短和人性化程度偏低等诸多不利因素,设计了基于摄像头识别处理技术和FPGA技术的智能家居台灯系统。该系统通过热释电红外传感器进行人体红外感应;以舵机控制的机械臂模块为执行终端,控制台灯的高度及光照方向;采用摄像头采集图像对人手皮肤图像进行识别,实现人手所在位置的跟踪识别;采用具有Nios II嵌入式软核处理器的SoPC控制系统实现对整个系统的控制管理。实验表明,该系统能够有效地实现台灯根据人的到来自动开启;使用时,台灯的光照方向能根据人手所在位置进行自动跟踪调节;具有动作灵活、可扩展性强和识别精确等优点。     

物品智能分类抓取机械臂

随着快递服务市场的渗透率越来越高,快递的分拣难度也随之上升,传统的人工分拣和半人工分拣人力成本较高,效率相对机器也会更低。提出了一种小型机械臂智能分拣模式,整个系统由树莓派统一控制,摄像头读取图像,PC处理图像,识别图像中的物料和二维码,计算出物料的三维坐标,并获取该物料的分类放置信息,然后由树莓派控制机械臂活动完成物料分拣工作。该机械臂能够有效实现对贴有二维码物料的自动分拣,具有成本低、准确性高、操作简单等优点,适合小型智能仓库使用。     

基于Arduino单片机的智能避障小车设计

本文介绍了采用超声波传感器的自主避障小车的设计与实现。通过发送脉冲检测与障碍物的距离,从而控制舵机进行转向,实现小车的避障功能。智能小车采用前桥转向,后轮驱动的布置方式,两轮各用一个直流电机配合齿轮减速机构实现,选用Arduino单片机芯片作为控制核心。进行了软硬件系统的设计,搭建了智能小车平台,取得了良好的实验效果。     

基于手势识别远程同步控制的智能机械臂研究

设计一种基于手势识别远程同步控制的智能机械臂系统,系统由手势识别器和智能机械臂组成;手势识别器穿戴在手中,能够感知和识别手势指令,并通过无线传输方式把手势指令传输给智能机械臂;智能机械臂收到手势指令后其自主决策系统迅速规划最优控制,实现同步控制机械臂伸展和机械手的抓取等动作;实验结果表明,手势识别器的手势指令简单易于操作,手势指令识别准确高效,智能机械臂动作规划协调,系统大大降低了机械臂的操控难度,完全满足作业任务实时控制的需要,具有较好的实用性和广泛的应用前景.     

一种新型智能导盲车的研究与开发

近年来,视觉障碍者的数量急剧增加,而无障碍的区域却变得越来越小。为了更好地帮助视觉障碍者像正常人一样生活出行,从硬件设备和软件系统两方面设计了新型智能导盲车装置。该导盲车由STM32嵌入式控制器、超声波传感器、红外传感器、音频报警模块、GPS模块和蓝牙模块构成,多数据传感器共同集成,实现了在视觉障碍者出行时可以依靠导盲...     

超声波可变阈值测距装置

介绍了一种高精度机器人超声波接近觉传感器。对提高测量精度的关键技术进行了分析研究。通过对回波信号进行多级放大和增益自动补偿，保证了对微弱信号进行充分放大。采用峰值检测和自适应可变阈值检测相结合来判断回波到时刻，可以保证大范围内的检测精度。另外，用模拟开关电路消除直达波对回波信号的影响。     

基于单片机的智能小车设计

本系统采用STC89C52RC单片机为主控芯片,采用HC-SR04超声波传感器及反射式光电传感器为测距模块,控制小车的自动避障,行驶,以及视频采集,其一可以实现自动寻迹和寻光功能功能。其二,也可以使用安卓手机客户端通过Wifi信号控制小车的行进方向,并且将小车前部的摄像头采集到的数据,以实时视频的方式发回并显示到控制端。其三,通过小车前部和下部的红外感应模块,使得小车可以进行光线的感应,进而实现走黑线的功能等。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。     

基于人工势场在机械臂避障路径规划中的研究综述

机械臂路径规划避障是目前机器人领域研究的热点,人工势场因算法简单、高效被越来越多地应用到机械臂路径规划避障中。本文首先介绍了人工势场的原理,分析了传统人工势场存在的目标不可达和局部极小值等问题,并对人工势场在机械臂避障规划中已有的算法进行分类综述,最后对人工势场在机械臂避障方面的发展趋势进行展望。