智能捡球机的设计

针对乒乓球运动人群运动时存在捡球费时费力的问题,设计并完成了以STM32F103单片机(嵌入式单片机)为控制核心的智能捡球机。它利用红外线模块检测的方式确定乒乓球的具体位置,通过机械抓取装置实现抓球操作,能在一定的时间将乒乓球放入指定的位置,最终实现自动捡球的功能。同时,使用超声波元件进行避障处理,有效避免机器与运动员、墙壁、桌子发生碰撞,有效节省运动人员的时间和精力。     

基于单片机的蓝牙搜救小车设计

针对灾难现场救援设计了一款基于单片机的蓝牙搜救小车,借助手机平台与蓝牙技术,实现用手机蓝牙控制小车的新的解决方案。该设计以单片机为控制核心,通过串行口接收手机蓝牙发送给车载蓝牙的操作命令,控制电机正反转实现小车前进、后退、左转弯、右转弯、停止等操作。当小车上的红外传感器发现有生命特征的人时,把信息传送给单片机,单片机再通过语音模块把信息传送给外界,帮助救援人员快速找到受灾人员,及时赶到目的地进行搜救工作。小车上的避障传感器使该小车能够自动避障。     

一种欠驱动苹果采摘机器人末端执行器的设计

提出了一种实用型欠驱动苹果采摘机器人三指末端执行器,并运用Unigraphics NX进行了机构设计及三维模型的创建。通过设计多指节手指和腱绳结构,以达到提高机构抓取灵活性的目的。基于手指抓取动作的运动原理,分析了腱绳力与关节转矩之间的关系。以保证不损伤苹果表面的极限载荷为设计约束条件,以实现机构运动的可靠性和灵活性为目标,设计了抓取机构的关键零件扭簧,确定了扭簧的结构参数。这种新型欠驱动末端执行器可以有效提高机构的灵活性和适用性,对不同尺寸、近球状的其他果实,具有一定的抓取适用性。     

基于单片机MC9S12XSl28的智能车的硬件系统设计

文章介绍了基于单片机MC9S12XSl28的智能车的硬件系统设计的思路,重点说明电源管理、路径信息采集、路径信息处理、舵机控制、车速检测、驱动电机控制等模块的设计与实现。综合各个模块的设计结果,构成一个完整的智能车硬件系统。     

智能车数据无线通信模块设计

智能车数据无线通信模块能够使人们准确地掌握智能车的单片机程序的运行状况,是智能车控制系统的调试的有力工具。智能车单片机的串口模块可以通过WiFi将数据传到上位机,最终无线通信模块能够实现将智能车数据发送至上位机,上位机接收的智能车数据进行显示和存储,速度传送高达11 kB/s。     

基于Pro/E和ADAMS的欠驱动苹果采摘机械手运动学仿真分析

将欠驱动技术应用于农业采摘领域,欠驱动手指作为水果采摘机器人的末端执行器.对手爪的抓取力进行了分析,利用Pro/E完成对苹果采摘机械手的虚拟设计与装配;利用ADAMS对机械手进行运动学、动力学仿真,获得其速度、加速度和接触力的变化情况曲线,仿真结果表明,机械手的设计符合要求,并为实现机械手的控制提供了重要依据.     

基于双目视觉定位的机械臂智能抓取控制研究

随着科技的发展，机械臂开始往更加智能化、自动化的方向发展，单单依靠传统的通过示教器执行单一指令的机械臂已远远不能满足各类复杂的生产和服务。为了让机械臂更加智能化和科技化，通过赋予其双目视觉感知模块和智能控制系统，对机械臂智能抓取控制进行研究。采用HSR-Co605协作机械臂，基于双目视觉相机在ROS系统进行仿真建模、运动规划、障碍物规避等试验；在复杂环境下实现了机器人双目视觉模块自主识别定位物体，同时对周围障碍物进行避障规划，实现机械臂自主运动规划及智能抓取操作。在不同场景下进行了智能抓取试验，并对其试验结果进行了分析，为后续机械臂能更好地适应复杂的工作环境以及产业化发展提供参考。     

基于神经网络的智能盲人物体识别和避障仪设计

设计了一种智能盲人物体识别和避障仪,由STM32单片机、摄像头、语音播报模块、电子罗盘定位模块4个部分构成.单片机在摄像头采集的图像中通过算法可以对物体进行识别,准确知道物体的方位.以STM32为主芯片,在图像识别上运用神经网络的数据集来识别物体并采用特征点检测实现避障.采用电子罗盘定位模块确认物体方位的效果和对盲人的运动方向进行实时测量.要帮助盲人"看到"环境信息,分为3个流程:信息获取、信息处理及声音映射.首先辅助仪通过单个摄像头镜头获取周围环境图像,Elman神经网络算法对获取到的图像进行处理,其次STM32单片机通过语音播报模块进行语音播报,将图像信息转化为声音传递给盲人.盲人通过声音判断所处环境,并且做出避障和识别物体的行为,从而达到对日常出行的导盲作用.     

基于神经网络的智能盲人物体识别和避障仪设计

设计了一种智能盲人物体识别和避障仪,由STM32单片机、摄像头、语音播报模块、电子罗盘定位模块4个部分构成.单片机在摄像头采集的图像中通过算法可以对物体进行识别,准确知道物体的方位.以STM32为主芯片,在图像识别上运用神经网络的数据集来识别物体并采用特征点检测实现避障.采用电子罗盘定位模块确认物体方位的效果和对盲人的运动方向进行实时测量.要帮助盲人"看到"环境信息,分为3个流程:信息获取、信息处理及声音映射.首先辅助仪通过单个摄像头镜头获取周围环境图像,Elman神经网络算法对获取到的图像进行处理,其次STM32单片机通过语音播报模块进行语音播报,将图像信息转化为声音传递给盲人.盲人通过声音判断所处环境,并且做出避障和识别物体的行为,从而达到对日常出行的导盲作用.     

基于光电传感器的智能小车自动寻迹控制系统

在智能车自动寻迹系统中,自动寻线、避障及速度控制是智能车自动寻迹控制的基本功能。用于检测路径引导线的光电传感器阵列采用发光二极管和光敏电阻制作,检测车速和障碍物的功能则采用反射式红外光电传感器FS-359F实现,采用单片机STC12C5A60S2作为控制器,通过PWM控制方式对驱动电机进行调速,并根据路面和车速信息进行转向控制。试验表明,采用上述光电传感器的智能小车寻迹控制系统实现了智能小车沿路径引导线自动避障行驶。系统体积小、成本低、性能稳定可靠。     

一种仿人手式草莓采收装置的设计

为了减轻人工采摘草莓的劳动强度、降低生产成本、提高效率，利用手指抓取原理设计了一种人工操作辅助采摘的草莓采摘装置，其主要仿人手的采摘部分、输送部分、收集部分及便携腰带等组成。使用时，用腰带把该装置系在人的腰部，通过连杆机构及传动机构操纵手指关节的合并、弯曲动作以达到张开、闭合状态，实现草莓茎的抓取、切断及果实的夹持；果实由带挡板的输送带来完成草莓输送，直至收集箱内，实现采摘、输送和收集为一体；经验证，装置实现了设计功能，采用机械式操作，结构简单、成本低，且无需人手直接去采摘，可用于辅助人工采摘地垄、高架种植草莓等场合。     

车载式全方位水果采摘机的设计

为辅助人工采摘水果,设计了一种车载式全方位水果采摘机,适用于各种悬空生长的水果采摘。该装置由可操控式避障小车、传感器、气压组件及可调式夹取机构组成,在x、y方向可无限伸缩,z方向有一定收缩范围;通过蜗轮蜗杆的旋转运动及齿轮齿条的伸缩运动,实现了采摘机在一个工作节拍内完成对周围水果的采摘;简化了传统复杂的六自由度机械手结构及各种传感器识别技术,降低了生产成本和维护成本,使果农买得起、用得起。     

基于AT89C52单片机的智能小车设计

设计了一款基于单片机AT89C52的循迹避障小车,可在危险环境下发挥重要作用。硬件控制系统以单片机AT89C52为控制核心,采用红外探测法实现对路况的检测,通过红外对管来完成循迹、避障功能,并将相关信号传送给单片机,经单片机分析处理后,控制驱动芯片LG9110驱动直流电机实现智能小车前进、后退、左转、右转、停止。软件采用C语言编程,实现对小车运动控制。通过多次试验测试,智能小车能实现无线遥控、避障、循迹功能。     

一种苹果采摘筛选机设计

设计一种协助果农采摘和筛选苹果的采摘筛选机。该设计采用双减速电机、履带底盘和万向轮实现行驶功能,采用无线六位遥控模块M6CZS进行遥控控制。通过双电机双侧驱动,双齿轮齿条啮合传动实现升降台升降作业。执行器采用六个舵机搭载机械手,利用飞思卡尔MC9S12XS128单片机控制,实现空间多姿态采摘作业。智能化采摘苹果,降低了苹果的损伤率,快速高效多样化的采摘果实,大幅度的提高了效率。     

背负式苹果采收一体机的设计与试验

果实采收是果园作业中最耗时的环节之一,实现苹果采摘及收集的田间作业一体化是减轻果农劳动强度、提高果实采收效率的有效途径。研制了一种背负式苹果采收一体机,其主要由采摘模块,背负式支撑模块,收集模块三部分构成,采摘刀头采用偏心式圆盘刀片,支撑模块采用轻便气缸提供支撑力,同时将手臂部的受力转移至肩部,收集模块采用拉杆箱式设计。为了获得该苹果采收一体机的苹果采摘性能及收集性能数据,在陕西省杨凌高新农业示范区西北农林科技大学北校区园艺场进行了该机器的田地试验,试验结果表明:该机器的苹果平均采摘成功率为86.67%,苹果采摘受损率平均为6.78%。该背负式苹果采收一体机的设计与试验为其它同类型的水果采摘机的设计与改进奠定了基础,人性化的机器设计将具有广阔的发展前景。     

机器人平滑抓取移动物体的运动规划方法

结合机器视觉和运动规划方法,对动态环境中移动物体的平滑抓取进行了研究。设计了一种运动物体跟踪算法,能够实现无障碍环境下移动物体的平滑抓取;针对环境中存在动态障碍物的情况,设计了一种基于排斥矢量的动态避障算法,与运动物体跟踪算法相结合,实现了机器人先避障后平滑抓取;基于机器人操作系统（Robot operating system,ROS）框架,在5自由度的KUKA Youbot机械臂平台上实现了无障碍环境下对传送带上物体的平滑抓取,以及动态障碍物环境中的平滑抓取,试验结果验证了所设计算法的优越性。     

基于单片机的自动寻迹避障小车设计

为了使小车自动沿规定路径行驶,并且能够自动避障,系统以AT89C52单片机为控制核心,采用红外对管ST188作为寻迹模块。为了小车能够更好的避障,在小车的前、左、右3个方向上安装了3个HC-SR04超声波模块来探测障碍物距离,单片机输出的PWM波驱动模块L298N来控制小车的速度及转向,设计了一种自动避障小车。     

基于飞思卡尔XS128单片机的双车追逐控制系统设计

设计一个能自动识别路线的智能车系统,以Freescale公司的16位单片机MC9S12XS128为核心,传感器采用电感构成,智能车通过感应赛道导线上方的磁场,在赛道上稳定行驶;利用超声波模块实现两辆智能小车追逐行驶。实验证明该系统能够精准地识别赛道,控制小车稳定运行。     

基于移动物体抓取的四足机器人运动规划

基于机器视觉和运动规划原理,机器人可以在这种特定环境下不断移动物体并进行抓取动作,在存在动态障碍物环境下,设计了一种基于矢量的动态避障,可与运动物体跟踪系统相结合,实现四足机器人避障物抓取功能。     

基于AM335 X的多功能智能车设计

基于AM335X微控制器设计一款具有GPS定位、视觉识别、自动避障、轨迹跟踪等功能的智能车。使用超声波传感测距;使用GPS定位,摄像头路障识别和路径规划;搭载无线通信模块,实现对智能车的远程控制和监测;利用PID算法实现车辆后轮驱动和前轮转向控制。车的硬件主要包括微处理器模块、电源模块、电机驱动模块、通信模块、导航定位模块和避障模块。控制系统中加入PID算法实现车辆前进驱动控制和转向控制,并进行了仿真验证和实车实验。