基于RaspberryPI的履帶式機械臂智能小車
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1、目錄 引言 2 1.背景和意義 2 1.1 rasberrypi平臺概述 2 1.2履帶式機器人手臂智能車系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀 3 1.3履帶式機械臂智能小車訓(xùn)練控制系統(tǒng)的意義 3 2.履帶式機械臂智能小車 4 2.1履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 4 2.2履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)方案設(shè)計 5 2.3履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)的部件選擇、硬件設(shè)計與實現(xiàn)。 7 2.4履帶式機械臂智能小車控制系統(tǒng)的六個典型單元方案設(shè)計 8 2.4.1 檢測單元部份控制系統(tǒng)設(shè)計 8 2.4.2 分揀輸送單元部份控制系統(tǒng)設(shè)計 10 2.4.3 物流倉儲單元控制系統(tǒng)設(shè)計 12
2、 2.4.5條形碼貼標(biāo)及識別單元控制系統(tǒng)設(shè)計 15 2.4.6 行車機械手單元控制系統(tǒng)設(shè)計 16 3 .履帶式機械臂智能小車實訓(xùn)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 17 3.1 移動偵測模塊 17 3.2 報警短信模塊 19 3.3 照片拍攝模塊 20 3.4 中文語音警告模塊 21 4.軟件設(shè)計 21 5.結(jié)論 23 摘要:近幾年來,科學(xué)家在智能汽車領(lǐng)域越來越喜歡用RaspberryPI開發(fā)平臺以其有競爭力的價格、較小的尺寸、豐富多樣的傳感器接口和強大的編程支持功能吸引了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)行業(yè)的關(guān)注。這個為智能小車創(chuàng)造了巨大的商業(yè)價值,同時
3、這項技術(shù)在高等教育領(lǐng)域也有很好的應(yīng)用和推廣前景。本文是將RaspberryPI技術(shù)在詳細(xì)分析移動偵測系統(tǒng)原理過程中,改變工作模式,基于實現(xiàn)機制的基礎(chǔ)上,設(shè)計了履帶式機械臂智能小車系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并闡述了各個關(guān)鍵模塊的具體實現(xiàn)過程。 關(guān)鍵詞: RaspberryPI;履帶式;機械臂;物聯(lián)網(wǎng);智能小車 引言 隨著現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展?微型傳感器技術(shù)的發(fā)展以及嵌入式高端技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也得到了快速發(fā)展,近年來從歐洲傳入的RaspberryPI開發(fā)平臺以其小巧的體積?豐富多樣的傳感器接口與強大的編程支持功能受到了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的廣泛關(guān)注?在各類履帶式機械臂智能小
4、車中,智能運輸類應(yīng)用是當(dāng)前非常熱門的應(yīng)用之一?此類應(yīng)用的主要功能是在運輸貨物?搬運東西等情況進行,以便節(jié)省人力物力等?而RaspberryPI開發(fā)平臺以其具備的高性價比優(yōu)勢為實現(xiàn)開發(fā)體積小?價格低?性能穩(wěn)定的小型智能應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)開辟了一條新的途徑? 1.背景和意義 1.1 rasberrypi平臺概述 RaspberryPI是一種嵌入式計算機硬件的平臺,他的內(nèi)存大,占用體積小,由英國慈善組織 “拉斯伯瑞皮基金會”發(fā)布成立。該基金會建立這個的目的是在“改善學(xué)校的里面的計算機科學(xué)和相關(guān)的一些學(xué)科教育,使計算機的學(xué)習(xí)與使用更加有趣”。計算機平臺使用ARM11架構(gòu)處理器,開始使用簡化的Linu
5、x操作系統(tǒng)?;臼褂闷脚_的硬件的尺寸大致在80mm×50mm(也就類似于普通集成電路卡上面的尺寸)。RaspberryPI系統(tǒng)被稱為“世界上最微型的桌面”。該平臺提供了極極其的使用成本(新版RaspberryPI 3售價竟低于為35美元)。并且,它還配備了強大的開發(fā)工具以及各種各樣類型的接口,支持SD的卡支持以太網(wǎng)?支持USB?支持視音頻接口等等。目前,RaspberryPI在各種各樣嵌入式平臺開發(fā)中具有超級高的性價比。與此同時,系統(tǒng)中PI體積小,編程功能相當(dāng)強大,尤其適合各種物聯(lián)網(wǎng)或者高新技術(shù)的應(yīng)用的開發(fā)。它廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)各種物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和學(xué)校里面的計算機教育事業(yè)。自發(fā)布以來,全球
6、銷量已超過1250萬臺。 他的最新系統(tǒng)配備伯通2837處理器以及主頻700兆赫512兆內(nèi)存。同時,它提供40個GPIO接口,不僅如此他還支持wifi和藍牙連接等功能,以及其他多媒體接口等。開發(fā)環(huán)境與語言作為拉斯伯瑞皮平臺的標(biāo)準(zhǔn)編程開發(fā)語言部署在Linux系統(tǒng)中。它包含自己的一套標(biāo)準(zhǔn)庫,不僅功能十分完善,語法也十分簡單明了,內(nèi)存自我恢復(fù)功能強大。因此它非常適合系統(tǒng)過程管理和網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)利用。通過平臺提供的各種各樣輸入/輸出端口,Python語言也可以輕松的控制各種其他電子設(shè)備以及傳感器,并收集外部環(huán)境的大數(shù)據(jù)。 1.2履帶式機器人手臂智能車系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀 遙控機械臂的設(shè)計和制造旨在培養(yǎng)我
7、們的開發(fā)能力和實踐動手能力,以及思考問題和處理問題的能力,并且旨在將電子信息的各種各樣專業(yè)的理論知識經(jīng)過思考轉(zhuǎn)化為實踐,通過理論聯(lián)系實際,并且可以能有效提高我們的各方面綜合素質(zhì)和能力。近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的快速發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)變成我們現(xiàn)代信息社會發(fā)展的趨勢。此外,各種傳感器、感應(yīng)器的開發(fā)和使用、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和芯片集成度的迅猛提高使得自動化技術(shù)在我們的生活中日益成熟,生活方式朝著人工智能的方向快速前進。因此,我們大可以認(rèn)為該機械臂小車的設(shè)計大概是基于電子信息的發(fā)展技術(shù),通過我們各種傳感器的充分利用應(yīng)用以及與計算機還有通信網(wǎng)絡(luò)的高速結(jié)合。這使得智能汽車可以通過各種各樣的網(wǎng)絡(luò)中的聲音
8、來判斷和控制。首先,它適用于我們當(dāng)今的自動控制自動技術(shù)。其次,它為智能化的發(fā)展未來研究做好了準(zhǔn)備,鋪平了道路。 1.3履帶式機械臂智能小車訓(xùn)練控制系統(tǒng)的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類社會正朝著自動化和智能化的方向快速發(fā)展。因為人手有太多的限制,例如,人手沒有太多的力量,不能在高溫、重傷風(fēng)、深海、外太空等特殊環(huán)境中工作。此外,隨著高科技時代的發(fā)展,一切都不是由人手完成的。因此,有必要設(shè)計一種機械臂來代替人的手臂。此外,大多數(shù)機械臂控制系統(tǒng)并不完美,控制起來也不復(fù)雜。為了使機器人爪到達某個目的地,需要幾條控制指令,超遠(yuǎn)程控制不能通過網(wǎng)絡(luò)進行。基于這些問題,我們團隊計劃設(shè)計這種智能機器人手臂???/p>
9、制器發(fā)出指令后,手機應(yīng)用程序可以處理語音指令,然后通過互聯(lián)網(wǎng)將其發(fā)送到機械臂小車。小車自動處理指令并根據(jù)指令和周圍環(huán)境執(zhí)行相應(yīng)的動作,過程中不需要人的參與。 機械臂的設(shè)計給人們帶來了極大的便利,幫助人們完成了在異常情況下難以完成的事情,應(yīng)用廣泛,如工業(yè)制造、醫(yī)療、娛樂服務(wù)、軍事排雷、爆破、半導(dǎo)體制造、短途運輸和太空探索,Deep Quest可以幫助采集樣本等。設(shè)計作品主要幫助大學(xué)生了解機械臂的基本知識。培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,提高他們的實踐能力,學(xué)習(xí)控制算法、PID和導(dǎo)數(shù)算法、嵌入式開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用編程、語音識別等技術(shù)。 2.履帶式機械臂智能小車 2.1履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工
10、作原理 在本文設(shè)計的智能交通系統(tǒng)中,各種傳感器、通信等模塊通過拉斯伯瑞皮平臺的GPIO接口相連,完成了各種功能的有效集成。最后,智能設(shè)計一套適用于各種情況的低成本、低能耗、高效率的多工種解決方案,實現(xiàn)物品的運輸。當(dāng)工作內(nèi)容行為在工作場景范圍內(nèi)完成時,處理器會立即獲取每個傳感器檢測到的異常數(shù)據(jù)變化,智能處理工作內(nèi)容處理器會立即自動識別工作環(huán)境,不僅可以在平地上工作,還可以在坑等一些困難區(qū)域正常工作。 該系統(tǒng)的工作原理如下:該系統(tǒng)基于兩種傳感器(超聲波傳感器和紅外傳感器)完成室內(nèi)外環(huán)境的環(huán)境檢測功能,室外露天庭院中的運動物體由作用范圍較大(10-20m)的超聲波傳感器完成,而紅外傳感器(范圍5
11、-6m)負(fù)責(zé)檢測相對狹窄的室內(nèi)空間中的運動物體。傳感器向拉斯伯瑞比電路板上的處理器發(fā)送信號,處理器負(fù)責(zé)打開相機拍照并將照片存儲在SD卡中。拍攝操作完成后,處理器分別調(diào)用語音報警模塊和通信模塊,并在向入侵者發(fā)送報警的同時向用戶手機發(fā)送預(yù)編程報警短信,讓用戶決定如何處理。 由于拉斯伯瑞比平臺具有配置靈活、模塊安裝/卸載容易的特點,對于沒有室外庭院的地面住宅用戶來說,通過卸載超聲波傳感器模塊可以進一步降低系統(tǒng)的使用成本。 2.2履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)方案設(shè)計 該系統(tǒng)由兩部分組成:手機應(yīng)用上位機的遙控部分和機械臂小車。 硬件系統(tǒng)以小車平臺為基礎(chǔ),可以作為搬運平臺,機械手小車可以來回移動,
12、實現(xiàn)機械手的遠(yuǎn)程控制目的。機械臂和小車平臺的控制系統(tǒng)主要由stm32核心板控制,STM 32核心板用于控制電機、舵機操作和PID調(diào)節(jié)[2]。第二個是ARM9處理器,主要用于處理信息指令。當(dāng)移動電話應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)向arm9處理器發(fā)送語音指令時,處理器執(zhí)行語音識別,將其翻譯成二級指令,然后將其發(fā)送到STM 32,STM 32在接收指令后將其翻譯成機器指令,從而控制機械臂99和汽車的動作。此外,當(dāng)我們進行長途通信時,我們需要時刻密切關(guān)注汽車的狀況。此時,我們需要通過傳感器將汽車狀態(tài)和周圍環(huán)境實時傳輸給控制器,這就需要ARM9處理器對信息進行處理和傳輸。 小車平臺是所有硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),因此有必要調(diào)
13、整小車平臺,使其能夠準(zhǔn)確到達某個位置。因此,在控制小車平臺時,我們需要它具有自動調(diào)節(jié)能力。目前,最簡單方便的自動控制算法是PID。 所謂的PID調(diào)節(jié)實際上是一種閉環(huán)自控調(diào)節(jié)。其目的是通過算法和程序控制使汽車在設(shè)計者設(shè)計的原始狀態(tài)下工作。我們知道,如果汽車在正常情況下工作,電機的參數(shù)也會非常不同,電源也會不同,工作環(huán)境也不是一個理想的環(huán)境。因此,隨著時間的推移,汽車的行走路線會發(fā)生變化,從而達不到我們的目的。因此,采用PID調(diào)節(jié)是非常必要的。根據(jù)從電機編碼器傳回的參數(shù)與設(shè)定值之間的比較,通過比例、積分和微分將參數(shù)值保持與設(shè)定值相同,然后將參數(shù)值輸入電機,從而可以精確控制小車平臺的方向,進而到達
14、預(yù)定目的地。 目前,一般有兩種PID控制方法:模擬PID控制和數(shù)字PID控制。因為我們使用芯片控制,屬于數(shù)字信號,所以我們使用數(shù)字PID控制。其中,數(shù)字PID控制還包括位置型、增量型算法、積分分離算法、梯形積分算法、模糊算法等。選擇適當(dāng)?shù)乃惴ê?,?yīng)考慮參數(shù)設(shè)置??刂破鲄?shù)設(shè)置:指確定調(diào)節(jié)器比例系數(shù)、積分時間T1、微分時間Td和采樣周期Ts的具體值。其實質(zhì)是通過改變調(diào)節(jié)器的參數(shù)使其特性與過程特性相匹配,來提高系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)指標(biāo),獲得最佳的控制效果。 調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)置一般包括理論計算設(shè)置方法和工程設(shè)置方法。理論計算方法包括對數(shù)頻率特性法和根軌跡法法。工程設(shè)置方法包括試錯法、臨界定
15、額法、經(jīng)驗法、衰減曲線法和響應(yīng)曲線法。基于我們的汽車平臺,移動速度不會太快,硬件本身的穩(wěn)定性也比較好。因此,我們采用增量式PID算法。當(dāng)機械臂抓取一個物體時,物體的不同機械臂的調(diào)節(jié)將是不同的。在這一部分,我們使用模擬算法。當(dāng)小車平臺到達指定位置時,我們只需要判斷方向,所以我們用試錯法來到整定參數(shù),機械臂根據(jù)探測器反饋的物體參數(shù)用相應(yīng)的曲線進行調(diào)整。 舵機是機械手的主要部件,舵機的控制是影響機械手性能的重要因素。因此,為了準(zhǔn)確操作機械手,有必要更好地控制轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向器一般由小型DC電機、電子控制板、可調(diào)電位器、變速齒輪組等組成。 轉(zhuǎn)向器由脈寬調(diào)制信號控制。轉(zhuǎn)向機轉(zhuǎn)軸的位置隨著占空比的變化而變
16、化。轉(zhuǎn)向機控制通常需要大約20毫秒左右的時基脈沖。脈沖的高電平部分通常是0.5毫秒左右-2.5毫秒左右范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。如何設(shè)計該脈沖信號以使轉(zhuǎn)向機不同地旋轉(zhuǎn)這里,我們使用stm32單片機作為舵機的控制單元,原因如下:首先,stm32單片機可以模擬脈寬調(diào)制信號;其次,stm32單片機易于與舵機連接,系統(tǒng)穩(wěn)定,不易受干擾。它可以使脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度實現(xiàn)細(xì)微的變化,進而可以提高轉(zhuǎn)向器角度的精度。Stm32單片機完成控制算法,然后將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成脈寬調(diào)制信號,并輸出到相應(yīng)的舵機。 其中,stm32單片機系統(tǒng)實現(xiàn)了舵機輸出角度的控制,必須首先完成兩項任務(wù):一是產(chǎn)生基本的脈寬調(diào)制周期信號;
17、二是脈寬的調(diào)整,即單片機模擬脈寬調(diào)制信號的輸出,調(diào)整占空比。然而,如果機械臂要完成運動以到達指定位置,就必須控制六個轉(zhuǎn)向發(fā)動機,從而浪費時間并導(dǎo)致控制精度不足。因此,為了方便操作者的操作并顯示其智能面,我們只需要一個語音命令就可以達到操作者的目的。 這樣,當(dāng)我們的語音命令被發(fā)送時,ARM9處理器將分析語音命令。其目的是將語音命令轉(zhuǎn)換成可以控制六個舵機的機器命令,這樣當(dāng)控制器發(fā)送語音命令時,他將不再參與該過程。整個過程完全由機器完成。因此,如何通過一個語音命令將語音命令轉(zhuǎn)換成六個機械臂9命令成為最大的問題。為了保證機械臂的穩(wěn)定性,在整個過程中也需要進行上述的PID調(diào)節(jié)。因此,在通過語音命令控制
18、機械臂的過程中,為了使機械臂和小車平臺能夠獨立分析待到達的位置,我們在小車平臺上安裝了兩個超聲波模塊和攝像頭模塊,然后通過數(shù)學(xué)公式和圖像處理分析當(dāng)前環(huán)境,基于機械臂小車判斷物體的偏角和高度,經(jīng)過ARM9處理器處理后,將機械臂待到達的位置信息發(fā)送到stm32,從而準(zhǔn)確到達目標(biāo)位置。 2.3履帶式機械手智能小車控制系統(tǒng)的部件選擇、硬件設(shè)計與實現(xiàn)。 碳纖維復(fù)合材料具有比剛度高、比強度高、可制造性設(shè)計好等優(yōu)點,在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料損傷分析已成為空間機械臂性能中的一個重要問題?;趶?fù)合材料漸進損傷分析方法,建立了適用于碳纖維復(fù)合材料的漸進損傷分析模型,模擬了復(fù)合材料層合板的漸進
19、損傷過程。基于有限元建模理論,完成了空間機械臂的有限元建模,分析了機械臂捕獲過程中的能量響應(yīng)和動態(tài)響應(yīng)過程。作為一種典型的低頻系統(tǒng),空間機械臂在受到外部載荷的沖擊時,振動很難停止?;诟咦枘岫鄬咏Y(jié)構(gòu)理論,對一種疊層板結(jié)構(gòu)進行了初步分析,驗證了該方法具有較好的提高基頻和抑制振動的能力。 主要工作包含如下。 (1)復(fù)合材料損傷模型建立及子程序開發(fā)。在研究碳纖維復(fù)合材料脆性破壞機理及相關(guān)損傷形式和漸進損傷分析研究方法的基礎(chǔ)上,第二次開發(fā)了有限元軟件USDFLD子程序,建立了適用于碳纖維復(fù)合材料的漸進損傷破壞模型。解決了目前常用復(fù)合材料損傷分析有限元軟件收斂困難、建模單元有限、失效模型少等缺陷,能
20、夠?qū)?fù)合材料結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確有效的損傷分析。 (2)復(fù)合損傷模型的驗證與應(yīng)用。對中孔復(fù)合材料層壓板進行了極限承載力分析和漸進損傷演化分析。通過與相關(guān)文獻中的試驗值比較,驗證了復(fù)合材料漸進損傷失效模型的準(zhǔn)確性。將損傷模型應(yīng)用到變剛度復(fù)合材料的損傷分析中,完成了變剛度復(fù)合材料層合板和恒剛度復(fù)合材料層合板的承載力比較。結(jié)果表明,變剛度復(fù)合材料層合板設(shè)計更加靈活,纖維參考路徑可以根據(jù)任務(wù)要求進行設(shè)計,從而實現(xiàn)載荷的重新分配,提高整個結(jié)構(gòu)的性能。 (3)基于復(fù)合損傷模型的空間機械臂建模與分析??紤]并求解空間機械臂的材料模型、關(guān)節(jié)連接模型、邊界約束和捕獲條件等等效問題,建立了我國正在研究的空間機械臂的等效
21、有限元分析模型。對空間機械臂進行模態(tài)分析,完成碳纖維復(fù)合材料機械臂桿的承載能力分析,計算機械臂桿的極限承載能力,模擬碳纖維復(fù)合材料機械臂桿的漸進損傷失效過程。 (4)空間機械臂的動態(tài)響應(yīng)和振動抑制研究?;诙囿w系統(tǒng)動力學(xué)分析方法,完成了空間機械臂系統(tǒng)在捕獲條件下的能量傳遞分析和動態(tài)響應(yīng)分析,計算了空間機械臂的基頻和振動過程中相應(yīng)的能量幅值?;诟咦枘岫鄬咏Y(jié)構(gòu)理論,提出了一種被動振動抑制方法,提高了空間機械臂系統(tǒng)的基頻和振動抑制震顫,完成了空間機械臂系統(tǒng)的振動抑制能力。 2.4履帶式機械臂智能小車控制系統(tǒng)的六個典型單元方案設(shè)計 2.4.1 檢測單元部份控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 檢測單
22、元主要的工作任務(wù)是完成對工件的檢測,并分析矯正工件是正品還是次品(工件與工件蓋與銷子是否俱全,且工件和工件的蓋顏色是否一致,銷子如果是塑料型那么就為正品,否則為次品)。 2.工藝過程 首先我們會進行系統(tǒng)上電,然后按照下帶有黃色的指示燈部份的標(biāo)記復(fù)位按鈕的地方進行復(fù)位操作,復(fù)位過程是對擋料氣缸進行動作,復(fù)位結(jié)束后再按下機器上帶有綠色指示燈部份地方的啟動按鈕,接下來是傳送帶電機的啟動運轉(zhuǎn),帶動傳送帶會先運行,再進入待機狀態(tài)。當(dāng)機器安裝在工作區(qū)域中的電感的傳感器部門檢測到有托盤物品被傳送過來的時候,延時約2秒左右后傳送帶會命令電機立即停止轉(zhuǎn)動,等待檢查。 3.組成 檢測工作站部份主要是由
23、觸摸屏部份、電控閥部份、對射傳感器部份、直流減速電機部份、電感傳感器部份、擋料氣缸部份、光纖傳感器部份、檢測氣缸部份、色標(biāo)傳感器部份、光電傳感器部份、磁性傳感器部份、安裝支架等部份組成。 2.4.2 分揀輸送單元部份控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 分揀在輸送單元部份主要完成對物品的分揀與傳輸工作。 2.工藝過程 分揀輸送單元部份的工藝流程部份。首先我們對進行系統(tǒng)進行上電處理,然后按下機器中帶有黃色的指示燈部份部份標(biāo)記的復(fù)位按鈕部份進行復(fù)位處理,復(fù)位過程處理是擋料氣缸的動作操作,直線無桿氣缸將會和導(dǎo)桿薄型氣缸部份均回到初始我們設(shè)定位置處,最后將氣爪松開。 復(fù)位操作
24、結(jié)束后我們按下帶有綠色指示燈部份部份的啟動按鈕操作,傳送機器上帶電機啟動運轉(zhuǎn)操作,驅(qū)動傳送帶運行并進入等待狀態(tài)。當(dāng)安裝在工作站中的感應(yīng)傳感器檢測到托盤被傳送時,如果工件檢測傳感器檢測到托盤上沒有工件,擋料缸直接開始縮回,傳送帶不停止直接釋放,托盤被傳送到下一個工作站。 如果工件檢測傳感器檢測到托盤上有工件,延遲1秒左右后DC減速電機停止旋轉(zhuǎn),傳送帶停止,導(dǎo)桿薄型氣缸在可編程控制器控制下給電磁閥通電,驅(qū)動機械臂下降。當(dāng)安裝在氣缸上的下限磁傳感器檢測到氣缸下降到位時,氣爪電磁閥動作以擰緊工件,延遲2秒左右后提升氣缸,并驅(qū)動機械臂上升。安裝在滾筒上的上限磁傳感器檢測到滾筒上升到位后,在可編程控制器
25、的控制下,擋料滾筒的電磁閥通電,釋放托盤。然后根據(jù)主站發(fā)送的檢測結(jié)果對工件進行處理。當(dāng)工件完成后,加工結(jié)果如下:在可編程控制器的控制下,旋轉(zhuǎn)氣缸給電磁閥通電,旋轉(zhuǎn)氣缸帶動工件和夾具旋轉(zhuǎn)90°并保持一定時間,以保證托盤完全通過機組工作臺。 然后機組DC減速電機斷電,輸送帶停止,導(dǎo)桿薄型氣缸電磁閥在可編程控制器控制下通電,機械臂垂直下降。當(dāng)安裝在滾筒上的下限磁傳感器檢測到滾筒下降到限制位置時,工件被放置在傳送帶上,并且傳送帶電機被啟動以將工件傳送到下一個工作站。 然后旋轉(zhuǎn)氣缸、導(dǎo)桿薄型氣缸、氣爪等都回到初始位置。當(dāng)它是廢工件時,處理方法如下:線性無桿氣缸電磁閥在可編程序控制器的控制下
26、通電,將工件向后輸送到廢位置,導(dǎo)桿薄型氣缸電磁閥通電,驅(qū)動機械臂垂直下降,機械臂下降到磁開關(guān)下限時松開氣夾,工件放在廢輸送線上,機械臂垂直上升并返回初始位置。當(dāng)廢傳送帶旁邊的傳感器檢測到工件時,廢傳送帶的電機開始將廢工件送入廢料箱,延遲2秒左右后廢傳送帶的電機停止。當(dāng)需要停止本裝置的運行時,用紅色指示燈部份按下停止按鈕,本裝置可在當(dāng)前占空比結(jié)束后停止運行。 2.4.3 物流倉儲單元控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 物流倉儲單位的主要任務(wù)是根據(jù)檢測環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),將成品分類到相應(yīng)的工件庫中。 2.工藝過程 首先,系統(tǒng)通電,然后按下標(biāo)有黃色指示燈的復(fù)位按鈕進行復(fù)位。復(fù)位過程是阻塞氣缸的動作。
27、直線無桿油缸和回轉(zhuǎn)油缸返回初始設(shè)置位置,并釋放平行爪。Y軸從爪開始上升到機架的最高入口,然后返回初始設(shè)置位置;同時X軸開始與Y軸一起運行。然后將左側(cè)擱板返回到初始位置。復(fù)位后,按下帶綠色指示燈的啟動按鈕,輸送帶電機開始運行,驅(qū)動輸送帶運行,進入等待狀態(tài)。當(dāng)安裝在工作站上的電感傳感器檢測到有托盤正在傳輸時,如果工件檢測傳感器檢測到托盤上沒有工件,則阻擋氣缸直接啟動和收縮,輸送帶不直接停止和釋放,托盤被傳輸?shù)较乱粋€工作站。 如果電感傳感器沒有檢測到托盤,而工件檢測傳感器檢測到工件,經(jīng)過第二次延遲后,直流減速電機停止,輸送帶停止,Y軸控制電機啟動,驅(qū)動氣爪下降,下降到限制位置,氣爪抓住工件,然
28、后X軸和Y軸協(xié)同工作??刂齐姍C開始運行,并根據(jù)從主站傳來的工件顏色數(shù)據(jù),對工件進行操作。將零件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)貨架的入口,然后停止兩臺電機。 此后,給PLC控制旋轉(zhuǎn)氣缸的電磁閥通電,使旋轉(zhuǎn)氣缸向右旋轉(zhuǎn)180度。就位后,直線無桿氣缸的電磁閥通電,帶動旋轉(zhuǎn)氣缸和平行氣夾向前移動,停在儲物口。然后Y軸控制電機開始向下運行。當(dāng)氣爪下降到極限時,工件水平放置在相應(yīng)倉庫入口的倉庫輸送帶上。倉庫入口處安裝的工件經(jīng)傳感器檢測后,倉庫傳輸線的驅(qū)動電機啟動并開始將工件傳輸?shù)絺}庫,延時2秒,自動停止。 然后直線無桿氣缸、擺動氣缸、X、Y軸移動升降裝置等全部運行到初始位置。當(dāng)機組需要停止工作時,按下帶紅色指示燈的停止按
29、鈕,在當(dāng)前工作周期結(jié)束后,機組可以停止運行。 3.組成 物流倉儲工作站主要包括輸送帶電機、交流伺服電機步進電機、同步帶傳輸線、光電傳感器、堵缸、電容傳感器、磁傳感器、固存架、直線無桿氣缸、電磁閥、同步帶輪、直齒等組成。 2.4.4 堆垛與解垛單元控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 堆垛卸料單元的主要任務(wù),是按三個堆垛的要求將托盤堆在托盤架上,或在下料單元沒有托盤時,將托盤分解在托盤架上并放在輸送帶上。 2.工藝過程 系統(tǒng)通電后,首先按下黃色重置按鈕重置。此時,擋缸伸出,升降平臺下降,平行氣爪松開,液壓缸上升到初始的設(shè)定位置。復(fù)位后,按下帶綠色指示燈的啟動按鈕,輸送帶電機開始運行,驅(qū)動
30、輸送帶運行,進入等待狀態(tài)。當(dāng)安裝在工作站中的電感傳感器檢測到托盤已傳輸時,延遲為1秒,傳送帶電機停止運行。然后由PLC控制升降平臺升降托盤,機械爪液壓缸就位后垂直下落。下降到極限后,機械爪移動夾緊托盤并升起一個格柵。下一個托盤就位后,輸送帶停止,擋料缸縮回,提升平臺上升并提升托盤,操縱器棘爪釋放托盤,液壓缸下降,操縱器棘爪抓住托盤并上升一個格架。通過類比,當(dāng)操縱器棘爪裝滿三個托盤時,電機通過同步帶輪驅(qū)動液壓缸的右側(cè)。 當(dāng)托盤架裝滿托盤時,系統(tǒng)開始卸載,傳送帶停止,提升平臺上升,阻塞氣缸縮回,液壓缸水平向右移動到托盤架位置,液壓缸下降,液壓缸上升并水平移動到卸載位置。Y在機械爪夾緊托盤后向左,
31、液壓缸下降,機械爪夾緊打開,液壓缸上升一格,兩個托盤夾緊。升降平臺下降,輸送帶運行,托盤被運送到下一個單元,升降平臺上升,等等。當(dāng)機械夾持器放下三個托盤時,卸載任務(wù)完成。當(dāng)機組需要停止工作時,按下帶紅色指示燈的停止按鈕,在當(dāng)前工作循環(huán)結(jié)束后,機組可以停止運行。 2.4.5條形碼貼標(biāo)及識別單元控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 條形碼貼標(biāo)及識別單元主要完成對工件進行標(biāo)簽粘貼及條形碼的讀取。 2.工藝過程 首先,打開系統(tǒng)電源,然后按標(biāo)有黃色指示燈的復(fù)位按鈕進行復(fù)位。復(fù)位過程是擋料缸的動作。復(fù)位后,按下帶綠色指示燈的啟動按鈕,啟動輸送帶電機運行,驅(qū)動輸送帶運行,進入等待狀態(tài)。當(dāng)安裝在工作站中的傳
32、感器檢測到托盤已被傳送時,傳送帶電機會在延遲1秒后停止運行。然后啟動條碼貼標(biāo)電機驅(qū)動貼標(biāo)機構(gòu)動作,將條碼標(biāo)簽拉到待貼工件上,通過條形碼識別系統(tǒng)讀取工件上的條碼,然后輸出結(jié)果;貼標(biāo)和識別過程完成后,擋料缸在可編程控制器的控制下縮回,傳送帶電機開始使傳輸線運行,貼有標(biāo)簽的工件隨托盤一起輸送到下一個工作站。當(dāng)需要停止本裝置的運行時,用紅色指示燈按下停止按鈕,本裝置可在當(dāng)前占空比結(jié)束后停止運行。 3.組成 檢測工作站主要由直流減速電機、電感傳感器、貼標(biāo)電機、編碼器、貼標(biāo)機構(gòu)及條形碼識別系統(tǒng)組成。 2.4.6 行車機械手單元控制系統(tǒng)設(shè)計 1.功能 移動機械手單元的主要任務(wù)是將托盤從環(huán)
33、形生產(chǎn)線的末端移動到起始位置,使托盤循環(huán)。 2.工藝過程 系統(tǒng)通電后,首先按下帶黃色指示燈的復(fù)位按鈕進行復(fù)位。此時,長距離導(dǎo)桿的氣缸縮回,平行氣夾打開,交流減速電機移到橫梁左側(cè)的初始地位。復(fù)位后,按下帶綠色指示燈的啟動按鈕,輸送帶電機開始運行,驅(qū)動輸送帶運行,進入到等待狀態(tài)。當(dāng)安裝在工作站中的電感傳感器在檢測到托盤正在運行至定位裝置時,輸送帶電機停止運行。 此后,長距離導(dǎo)桿的氣缸伸出。安裝在氣缸上的下限磁傳感器檢測到氣缸延伸到該位置后,打開的平行氣夾夾住托盤的兩端。夾鉗傳感器檢測到夾鉗后,PLC控制長距離導(dǎo)桿的氣缸縮回并提起托盤。安裝在氣缸上的上限磁傳感器檢測氣缸上升到交流減速電機的位置
34、和起動方向。當(dāng)光束右端的減速傳感器檢測到信號時,交流減速電機開始減速,傳感器就位后停止。然后長距離導(dǎo)桿油缸伸出。安裝在氣缸上的下限磁傳感器檢測到氣缸延伸到下限后,平行氣夾打開,托盤放在傳輸線上。打開傳感器檢測到信號后,長距離導(dǎo)桿氣缸縮回上限,啟動端傳輸線上的托盤就位傳感器檢測到托盤并通知PLC啟動傳輸線。直流減速電機,輸送托盤到下一個工作單元。物流倉儲培訓(xùn)控制系統(tǒng)自動化程度高,工作區(qū)域的安全防護尤為重要。因此,我們在物流倉儲培訓(xùn)控制系統(tǒng)入口設(shè)置了四條安全檢測線,即安全光幕、紅外線、鏡面漫射和光電反火,使在車輛運行過程中,一旦任何物體接近或進入工作區(qū),驅(qū)動操縱器單元立即停止工作。一直工作,直到消
35、除危險并按下安裝在啟動階段的綠色啟動按鈕。 3 .履帶式機械臂智能小車實訓(xùn)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 3.1 移動偵測模塊 HC-SR04是用于室外移動檢測的選定超聲波傳感器模塊。傳感器由四個引腳組成:VCC(5伏電源輸入)、Trig(超聲波傳輸控制)、Echo(超聲波反射檢測)和GND(接地)。HC-SR04與Raspberry PI主板的連接方式如表1所示。 表1 HC-SR04線路連接模式HC-SR04 Raspberry Pi 3b解釋了插腳VCC插腳2電源插腳Trig插腳38發(fā)射控制插腳Echo插腳40回聲檢測插腳GND插腳39在系統(tǒng)初始化過程中接地。當(dāng)接收到返回的超聲波
36、信號時,回波管腳將向Raspberry PI主板輸出一個高電平信號。信號的持續(xù)時間是從超聲波傳輸?shù)椒祷氐臅r間。傳感器在庭院內(nèi)的安裝位置如圖2所示。 超聲波傳感器在院落中的安裝位置 當(dāng)一個運動物體試圖進入房間時,不可避免地會反射出HC-SR04傳感器發(fā)出的超聲波,這將導(dǎo)致原聲返回時間發(fā)生變化。當(dāng)系統(tǒng)檢測到回波管腳輸出的電平持續(xù)時間縮短時,相應(yīng)的報警功能將立即激活。此外,當(dāng)回聲針長時間(3000 us)未返回高電平信號時,將確定HC-SR04傳感器已停止工作。因此,系統(tǒng)將立即向用戶的手機發(fā)送故障警報。 室內(nèi)移動檢測紅外傳感器模塊選用HC-SR501。傳感器由三個針腳組成:VCC(5伏
37、電源輸入)、GND(接地)和OUT(信號輸出)。 當(dāng)非法入侵者通過陽臺?窗戶等通道進入室內(nèi)時,由于人類作為溫血動物所具備的恒溫特征(攝氏36~37°),人體會持續(xù)發(fā)散出波長為10um 的紅外線信號?人體紅外傳感器的原理是通過熱釋電元件來探測人體紅外信號,熱釋電元件在接收到該波長的紅外信號后,會釋放出電荷,電荷在經(jīng)過放大與處理后即可作為輸出電平使用[5]? HC-SR501可提供110-120度錐角和6米半徑的檢測范圍,基本滿足普通家庭室內(nèi)安全的需要,室內(nèi)傳感器的安裝位置如圖3所示,室內(nèi)紅外傳感器的安裝位置如圖3所示,當(dāng)HC-SR501檢測到人體B時在檢測范圍內(nèi),從輸出端輸出高電平
38、,直至人體紅外信號從檢測范圍消失。只有當(dāng)恢復(fù)到低電平時,系統(tǒng)才能根據(jù)管腳的高電平信號判斷是否有非法入侵,并啟動相應(yīng)的報警功能。 關(guān)鍵代碼: def USloopcheck()://超聲波檢測函數(shù) time.sleep(0.05)//將循環(huán)探測的間隔時間設(shè)置為0.05s GPIO.output(38,GPIO.HIGH)//向38號引腳發(fā)送高電平,啟動超聲波發(fā)射操作 GPIO.output(38,GPIO.LOW)//向38號引腳發(fā)送低電平,結(jié)束本次超聲波發(fā)射操作 while not GPIO.input(40)://檢測40號引腳是否返回高電平信號 pass t1=time.t
39、ime()//記錄高電平信號的起始時間 while GPIO.input(40)://檢測40號引腳返回 的高電平信號是否結(jié)束 pass t2=time.time()//記錄高電平信號的結(jié)束時間 r-new=(t2-t1)*3.4/2//將時間換算成距離,單位為厘米 r-old=range-old()//獲取上一次的檢測距離 range-set(r-new)//記錄本次的檢測距離 if(r-new-r-old)>5://誤差超過5cm,調(diào)用報警功能函數(shù) alarm() … def IFRloopcheck()://紅外信號檢測函數(shù) time.sleep(8)//將
40、發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,下一次探測的間隔時間設(shè)置為8s while GPIO.input(12)://檢測12號引腳返回的高電平信號 pass alarm()//調(diào)用報警功能函數(shù) 3.2 報警短信模塊 在實現(xiàn)報警短消息功能時,系統(tǒng)采用SIM900A通信模塊,通過USB接口與RaspberryPI主板連接。發(fā)送短消息的SIM卡可以直接安裝在SIM900A的插槽中,設(shè)備連接完成后,需要在Raspberry PI的Linux系統(tǒng)中安裝gammu工具,完成短消息傳輸?shù)呐渲胓ammu config。配置如表3所示。 保存配置文件之后重新啟動Raspberry PI主板,可運行命令sudo gammu
41、 identify。如果能顯示設(shè)備和短信卡的信息,說明配置正確。系統(tǒng)可以完成通過python編程發(fā)送短消息的功能。 關(guān)鍵代碼: def Alertsend()://報警信息發(fā)送函數(shù) import gammu import sys sim=gammu.StateMachine()//創(chuàng)建gammu對象 sim.ReadConfig()//讀取gammu配置文件內(nèi)容 sim.Init()//初始化操作 netinfo=sim.GetNetworkInfo()//獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息 tel=raw-input(“接收手機號碼:\n”).decode(“utf-8”) msgs=ra
42、w-input(“報警短信內(nèi)容:\n”).decode(“utf-8”) msgs={ “Text”:msgs, “SMSC”:{“Location”:1}, “Number”:tel, “Coding”:”Unicode-No-Compression”,//設(shè)置 支持中文短信的編碼格式 } sim.SendSMS(msgs)//發(fā)送短信 3.3 照片拍攝模塊 在圖像拍攝功能的實現(xiàn)中,系統(tǒng)采用OV5647攝像機,通過USB接口與主板連接,調(diào)用基于python的Picamera庫。 為了在Raspberry PI中使用相機拍攝功能,在硬件安裝完成后,需要修改系統(tǒng)配置參數(shù)su
43、do raspi config(設(shè)置為sudo raspi config)來啟動相機模塊,以便通過編程實現(xiàn)拍攝和保存圖片的功能。 關(guān)鍵代碼: def Pictured()://照片拍攝函數(shù) import time import picamera import picamera.array picname=time.strftime(“%Y%m%d%X”, time.localtime())+”.jpg”//設(shè)置圖片文件名稱 cmr=picamera.PiCamera()//初始化 cmr.resolution=(1024,768)//設(shè)置圖片的分辨率 cmr.capture
44、(picname,”rgb”)//創(chuàng)建圖像文件,顏色模式為rgb print(stream.array.shape) OV5647模塊可提供500萬像素的分辨率與160度的拍攝范圍,并具備夜視功能,基本可以滿足普通家庭用戶的室內(nèi)安防需求? 3.4 中文語音警告模塊 ekho是一個免費的開源中文引擎,支持粵語、普通話、藏語和其他漢語發(fā)音模式。ekho安裝在RaspberryPi的Linux系統(tǒng)中之后,就可以用python編寫中文發(fā)音程序了。 關(guān)鍵代碼: def Speech()://中文語音提示函數(shù) sys.setdefaultencoding(“utf8”)//字符集設(shè)置為支持中
45、文的utf8 os.system(“sudo amixer cset numid=3 1”)//將聲音輸出設(shè)置為3.5音頻口,注意3與1之間為空格s=”echo”.”中文提示內(nèi)容”.”>/home/pi/Desktop/warning.txt” os.system(s)//將文字寫入txt文件中 os.system(“ekho-f/home/pi/Desktop/warning. txt-o/home/pi/Desktop/warning.wav“)//根據(jù)txt文件中的中文字符內(nèi)容生成wav格式的聲音 os.system(“aplay/home/pi/Desktop/warn
46、ing.Wav”)//播放聲音 4.軟件設(shè)計 遠(yuǎn)程人機交互主要通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。語音指令由移動應(yīng)用接收并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到汽車的ARM9處理器。ARM9通過網(wǎng)絡(luò)將機器人手臂周圍的環(huán)境和汽車的狀態(tài)返回給操作者,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。其中,首先要解決的問題是“兩個內(nèi)部網(wǎng)之間的通信”。如何使兩臺機器在不同的內(nèi)部網(wǎng)中進行通信一直是一個難以解決的問題。一般的解決方案是:使用服務(wù)器作為中介,首先將信息發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到另一個局域網(wǎng)計算機,或者通過虛擬局域網(wǎng)。然后將兩臺不同局域網(wǎng)的主機連接到同一局域網(wǎng)上,實現(xiàn)兩臺主機之間的通信。然而,由于目前通信軟件的數(shù)量眾多,借用這些通信軟件的服務(wù)器是一個很好的
47、選擇。我們的解決方案是利用微信開源軟件,將自己開發(fā)的應(yīng)用模塊以插件的方式嵌入到微信中。此外,汽車平臺還配備了ARM9處理器,可以作為安卓操作系統(tǒng)使用,因此我們可以安裝一個微信軟件。很容易解決內(nèi)部網(wǎng)之間的通信問題。 在本項目中,我們主要使用控制器的語音信息來操作機器人車,但我們需要遠(yuǎn)程控制(不同網(wǎng)絡(luò)中的通信控制),因此不建議使用硬件設(shè)備來實現(xiàn)語音控制指令識別轉(zhuǎn)換,因此在這里我們使用我們自己的應(yīng)用插件來執(zhí)行語音識別C。翻轉(zhuǎn)。在此之前,應(yīng)用程序?qū)⒄Z音信息識別為文本,然后通過網(wǎng)絡(luò)將文本信息發(fā)送給機器人臂車。機器人臂車接收到文本指令后,將其轉(zhuǎn)換為機器指令,最終達到語音控制。 從軟件系統(tǒng)的角度,介紹了
48、我們的智能車。眾所周知,軟件是所有硬件的靈魂。沒有它,無論硬件設(shè)計多么精致,都很難充分發(fā)揮它的作用。智能車輛系統(tǒng)由三個基本組成部分組成:環(huán)境感知、決策規(guī)劃和控制執(zhí)行。環(huán)境感知的輸出可以作為決策規(guī)劃的輸入。決策規(guī)劃的輸出是控制執(zhí)行的輸入??刂茍?zhí)行的輸出控制智能車輛適應(yīng)環(huán)境狀態(tài)的變化,從而形成實時閉環(huán)。隨著智能車的發(fā)展,單智能車處理問題的能力有限,往往只處理簡單的單輛車。很難適應(yīng)連續(xù)的多任務(wù)。其次,它們適應(yīng)有限的環(huán)境,通常在特定的場景中。一旦環(huán)境發(fā)生變化,就很難適應(yīng)。此外,盡管不同的智能車可以處理不同的任務(wù),但是在一定程度上,它滿足了我們的需求,但是機器人協(xié)作仍然沒有什么突破,我們無法處理復(fù)雜的策
49、略。第三,不同的機器人可以執(zhí)行不同的任務(wù),收集大量的信息,但它們不能共享信息。他使用機器人?;谝陨蠁栴},我們將服務(wù)器作為智能車的服務(wù)控制中心,利用服務(wù)器作為智能小車系統(tǒng)的控制中心,有以下好處: (1) 信息共享:智能汽車共享服務(wù)器知識庫中所有環(huán)境的信息,因此當(dāng)汽車在不熟悉的環(huán)境中工作時,您可以在工作前訪問數(shù)據(jù)庫,詢問環(huán)境中是否有任何環(huán)境字母。如果服務(wù)器具有當(dāng)前的環(huán)境信息,則環(huán)境信息將傳輸?shù)街悄苘?。獲取環(huán)境信息當(dāng)汽車直接根據(jù)獲得的信息進行任務(wù)處理后,汽車就保存了對環(huán)境信息的探索,肯定了。在一定程度上提高了汽車的工作效率。這只是個別車的很多,如果車的數(shù)量增加,效益就不能低估。 (2) 多
50、車協(xié)作:當(dāng)智能車處理任務(wù)相對困難時,需要多輛智能車的配合。例如,在A房間,有一件貨物需要智能車A運到B房間,距離A房間2公里,如果是單個智能車A運到,可能需要10分鐘,而A車的動力只能支持運行5分鐘才能到達C位置,在這種情況下,只有A車不能完成任務(wù)。此時,智能車A將其任務(wù)信息和狀態(tài)信息傳送給服務(wù)器,服務(wù)器根據(jù)接收到的信息在C處附近搜索可用的智能車。這個發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在C點附近的智能車B中有足夠的電力,然后服務(wù)器將信息發(fā)送給智能車B,這樣它就可以在智能車B處提貨,并來完成A沒有完成的任務(wù)。 (3) 遠(yuǎn)程監(jiān)控:作為智能汽車系統(tǒng)的控制中心,必須對每一輛智能汽車進行實時監(jiān)控。該方法的優(yōu)點是能及時檢測智
51、能車的故障,避免不必要的損失。此外,當(dāng)汽車不知道如何處理復(fù)雜的道路條件時,智能汽車的運動可以手動和遠(yuǎn)程控制。 (4) 知識存儲:知識庫是服務(wù)器的核心模塊當(dāng)中十分重要的一個。目前,我們正處在一個數(shù)據(jù)時代。數(shù)據(jù)就像地雷。數(shù)量和內(nèi)容越多,包含的價值就越大。 5.結(jié)論 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和完善,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的各種智能汽車應(yīng)用得到了國內(nèi)用戶的廣泛接受。RaspberryPI作為一種從國外引進的新型開發(fā)平臺,由于其能耗低、成本低、可擴展性強等優(yōu)點,在許多行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中顯示出極大的發(fā)展愿景。 同時,RaspberryPI體積輕,開發(fā)環(huán)境簡單,易于掌握。它也非常適合計算機教育領(lǐng)域的推
52、廣應(yīng)用。機械臂的設(shè)計給人們帶來了極大的便捷,幫助人們完成在異常情況下難以完成的事情。其應(yīng)用范圍十分廣泛,如工業(yè)制造、醫(yī)療、娛樂服務(wù)、軍事等。它可用于礦山清理、爆破、半導(dǎo)體制造、短途運輸和空間勘探,深??碧接兄诓杉瘶悠返?。本設(shè)計工作主要幫助大學(xué)生了解機械手的基本知識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,提高他們的動手能力。能力,學(xué)習(xí)控制算法PID和微分算法,嵌入式開發(fā),網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序編程,語音識別等。許多技術(shù)。 本文設(shè)計了基于RaspberryPI平臺的智能汽車系統(tǒng)框架。通過對各類傳感器和功能模塊的有機集成和優(yōu)化,完成了外部環(huán)境下的語言報警和短信提示功能。其成本低、可靠性好,有效地滿足了各種場景的應(yīng)用。 此外,Raspberry PI強大的編程和開發(fā)功能也為系統(tǒng)提供了寬泛的的升級和擴展空間。今后,我們將繼續(xù)研究系統(tǒng)與微信平臺的對接,以提供更豐富的功能和更好的人機交互感受。 參考文獻: [1]符曉勇. 智能小車軟件系統(tǒng)設(shè)計與路徑規(guī)劃方法研究[D].浙江理工大學(xué),2017. [2]張玉政,莫琦,莫松穎.基于機械臂的智能小車[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2017(10):47-48+50. [3]馬浩宸. 碳纖維復(fù)合材料臂桿的設(shè)計制備與動態(tài)模擬分析[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2017. [4]趙冰. 基于復(fù)合材料損傷模型的空間機械臂承載分析[D].北京交通大學(xué),2017.
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