1、“.....负责驱动左轮的两个并联电路原理图如图所示。信号采集模块设计自动扫地机必须知道自身位置,在特定位置或区域进行特定的动作,完成对房间的图隔离信号图左轮电机驱动原理图安徽理工大学毕业设计吸尘任务。它需要通过传感器进行障碍检测,并将障碍物信息传送给单片机,进行决策,最终完成全区域路径覆。障碍探测是指由各种传感器组成的传感器阵列对周围未知环境进行探测。整个传感器阵列就像是自动扫地机的眼睛,收集周围未知环境的些信息。自动扫地机中的传感器数量比较多,相关的有用于环境感知的传感器自身定位传感器,种类繁多,将这些传感器的信息有效融合是个重要问题。综合考虑各传感器的优缺点和本系统的功能设计后,本系统选取碰撞传感器微动开关和红外测距传感器来完成避障和路径规划。碰撞传感器是数字传感器,发生碰撞时返回高电平,否则返回低电平,碰撞传感器有三个接口,分别是电源地信号线,使用方便......”。
2、“.....具体电路如图所示。红外测距传感器常用的是,其探测距离,输出模拟量,但价格较高,经过比较,本系统最终选择了红外避障传感器。这是种集发射与接收于体的光电传感器,主要用于障碍物的检测,对障碍物的感应距离可以根据要求通过后部的旋钮进行调节,该传感器具有探测距离远受可见光干扰小价格便宜易于装配使用方便等特点。额定电压为,电流,探测距离,传感器长,直径,共三个接口,分别是电源地信号。是个数字传感器,可以通过旋转传感器后面的旋钮,改变该传感器可以测量的距离,比如可以通过调节旋钮,使它测距离以内是否有障碍物,如果图碰撞传感器接口图红外避障传感器接口安徽理工大学毕业设计以内有物体则返回个高电平,同时传感器里面的绿色小灯被点亮。本系统需要可以测得距离是否有变化的传感器,所以该传感器可以胜任。本系统共用了个红外避障传感器,其中个用来路径规划,个用来检测楼梯,将检测楼梯的个朝下安装......”。
3、“.....使它们可以测得以内的障碍物,这样当机器人处在高于的地方时,传感器返回低电平,触发中断,进行后退。具体的接口电路如图所示。视觉模块设计目前在分辨率动态范围和图像质量等方面暂时不如,但有些指标己达到或超过。时钟驱动逻辑时序和信号处理等其他辅助功能难以与集成到块芯片上,而借助于大规模集成制造工艺,图像传感器能容易地把上述功能集成到单芯片上。与传统的相比,把整个图像集成在块芯片上不仅降低了功耗,而且具有空间占用更少以及总体价格更低的优点。在市场上,摄像头模块有模拟式和数字式两种。模拟式摄像头工作电压般为左右,输出或者制式模拟视频信号。利用内部的转换器,并配合从视频信号中分离出的同步信号,单片机可以直接将图像信号采集到单片机内部中,然后通过软件对图像信息进行处理,在电路设计中,需要使用等视频分离芯片。数字式摄像头的图像扫描方式与模拟式相同,只是前者集成了图像处理芯片......”。
4、“.....供电电压更低到,功耗更小,它可以直接向单片机口输出奇偶场信号以及图像数据,从而减少了单片机转换的步骤,减轻了控制器的负担,提高了图像处理速度。为了更好地进行进行环境感知,完成清洁任务,实现智能化,本系统扩展了视觉模块,采用康美迪亚科技公司的数字摄像模块。它集成了公司的图摄像头接口电路安徽理工大学毕业设计,体积小巧,重量轻,功能强大。其中作为公司的英寸彩色数字图像传感器,该芯片不仅能完成模数转换,而且具有自动曝光自动增益控制自动白平衡伽马校正消除拖尾效应等功能,可以调节图像的亮度对比度饱和度输出图像窗口大小等,输出图像最大分辨率为,输出格式为的或数字图像数据,提供,垂直同步行有效像素时钟和水平同步等控制信号。摄像头接口电路如图所示。遥控模块设计遥控器可以使机器人的操作更加方便,本系统选用了系列基于串口的无线数据收发模块,该模块采用零中频全数字化技术......”。
5、“.....接口电平为标准,适合与系统中的弱上拉型如单片机的标准等直接互连,该模块为脚插针封装,接插方便,工作频率,和,当图下位机无线串行接口安徽理工大学毕业设计引脚为低时可通过串口设置频点。最大通讯距离通讯距离与环境天线形式和通讯速率均相关。模块支持任何进制数,包括字符汉字数据等各种内容的发送及接收,模块单帧数据量的约束为最大字节,最小字节,超出范围将被作无效处理,数据结尾的回车及换行符不计入内。该模块可以通过设置的高低电平设置该模块发送数据或者接收数据,通过接口直接与电脑通信,下位机的无线串行接口如图所示。显示模块设计为了建立良好的人机接口,本系统使用了液晶显示模块。是种具有并行串行两种接口方式,内部含有中文字库的点阵形液晶显示模块,其显示分辨图液晶显示模块接口电路安徽理工大学毕业设计率为,该模块接口方式灵活简单方便操作。接口电路采用了三态数据缓冲器......”。
6、“.....引脚为高电平时数据从口到口。这里共用了片,分别用来驱动的控制信号和数据信号。具体电路如图所示。自动充电系统设计自动充电功能对自动扫地机来说也是十分重要,由于机器人自带的充电电池容量有限,不定能保证完成清扫工作,这就需要机器人能自动寻找充电器充电。当电压检测芯片检测到电源电压低于定值时,自动扫地机将自动寻找充电座进行充电。首先机器人需要能够检测到什么时候需要充电,种方法是监测电源的电压或者限制机器人的运行时间,另种方法是精确测量使用的电能,通过对电源的监测,机器人能够预测何时需要充电。其次机器人从当前位置移动到充电座需要导航行为,在可能面临障碍物的情况下,机器人如何从当前位置运动到充电座,机器人系统必须具有导航避障和路径规划能力。本系统采用电压检测芯片来检测电压。系列具有接口简单,低功耗,低温度系数,高精度,参考源稳定性高,成本低等特点......”。
7、“.....需要在电源电压低于时检测到电池欠压,系列最大可检测电压是。有两种方法可以使芯片检测高电压,种是分压器法,通过电阻分压,使电压检测芯片的检测电压变小种是串接二极管法,即在电压检测芯片的输入引脚串接几个二极,同时可以测量房间大小。将摄像头安装在机器人的侧面,对墙壁进行扫描,第次扫描到间断标志时开始计算,到第二次扫描到该标志时认为己经走过了周。如果在行走过程中发现摄像头没有检测到这条深色带,说明沿着的这个物体不是墙壁,如图所示,机器人从墙壁转弯到所指示的地方时,摄像头发现没有墙壁信号,这时机器人不做任何记录,当机器人转弯到处时之前发生了先左转,后右转,根据转弯记录判断这段应该计算在墙壁长度内,开始记录,再转到时不记录,这样即使有物体靠着墙壁摆放也可以排除干扰,走完圈后机器人根据记录计算房间大小,房间的面积跟房间的形状相关,但介于大多数房间都是矩形的......”。
8、“.....也就是根据周长算正方形的面积。得到的房间信息可以让机器人打扫完成后自动关机,无需人为设置时间。该部分软件流程图如图所示。图起始标志图房间有物体挨着房间摆放安徽理工大学毕业设计开始采集图像起始标志靠墙走转弯墙壁标志记忆走过的距离沿障碍物行走墙壁标志记忆走过的距离靠墙走转弯沿障碍物行走转弯记忆走过的距离沿障碍物行走转弯记忆走过的距离起始标志结束否是是否否否是是否是否否是是否是图利用视觉遍历房间流程图安徽理工大学毕业设计结束语本文在综合分析国内外自动扫地机研究现状的基础上,设计并实现了种自动扫地机,采用功能丰富能耗低的单片机作为核心控制器件,系统结构灵巧紧凑,功能强大,可扩展性强。主要研究成果如下分析了自动扫地机系统的典型组成模块,在此基础上设计了本自动扫地机系统总体结构和功能,除行走清扫外,还包括自动充电楼梯检测的功能......”。
9、“.....研究了传统自动扫地机的路径规划方法井字形遍历法,并分析了其优缺点。针对井字形遍历法,提出了改进的井字形遍历方法,提高了遍历效率。设计了种基于红外检测判断的自动寻找充电器的方法,该方法利用两个接收头接收到得红外信号判断充电器的方向,基本以直线接近充电器,较单纯沿墙壁走的寻找充电器方法效率高。根据本系统的功能要求对单片机各种传感器电机电池进行了硬件选型。设计了自动扫地机的机械结构采用圆形底盘两个驱动轮差速控制两个万向轮的设计,使机器人转弯更灵活。完成了自动扫地机的硬件设计制作工作选择公司生产的作为系统的主控芯片,给出了设计的各个部分的电路图。系统软件的设计给出了软件总体流程图,自动寻找充电器流程图,改进的井字形遍历法流程图,最后给出了视觉导引在自动扫地机中的应用及工作流程。安徽理工大学毕业设计参考文献黄友锐单片机原理及应用合肥合肥工业大学出版社谭定忠,王启明,李金山......”。
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