基于MC9S12XS128的智能循迹小车设计

设计一种基于MC9S12XS128单片机的智能循迹小车系统,以MC9S12XS128单片机为主控制器,采用HQ7620图像传感器采集路径信息,电机驱动模块采用BTS7960驱动芯片,采用100线光电编码器实时监测车速.根据对所采集图像信息的分析处理,主控制器实现对舵机的转向控制和后轮驱动力的动态分配,从而完成小车的智能循迹.     

基于Android系统的智能循迹避障小车设计

智能循迹避障小车由控制系统Android设备和小车主体两部分构成.小车通过5路红外对管组成的循迹模块进行路径识别,通过3路超声波模块检测小车周边的障碍物,单片机(MCU)根据采集的环境信息控制小车按照正确的轨迹移动.采用蓝牙模块与上位机Android系统进行通信,采集的小车状态信息通过蓝牙模块上传至Android设备显示,Android设备通过蓝牙模块发送指令到单片机串口控制小车.智能循迹避障小车的研究在无人驾驶方面具有广泛的应用前景.     

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。     

智能铁磁性材料回收小车

以单片机AT89C51为主控制器,设计了一款智能铁磁性废料回收小车。该小车由循迹避障模块、检测回收模块及驱动模块组成。主控制器通过程序控制步进电机在0度到90度之间转动,在0度处通电,在90度处断电,实现对金属废弃物的回收。该智能回收小车可按照预先设定的模式对特定区域进行循迹并清理铁磁性废料,经实验验证,基本能够实现对铁磁性废料的回收,对金属废弃物的处理有一定的实用价值。     

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。     

基于机器视觉的小车跟随行驶系统设计

本系统以Arduino单片机为主控器,利用直流减速电机提供动力,PWM控制L298N实现调速,利用Open MV摄像头识别路线完成循迹。领头小车和跟随小车装有蓝牙模块用于车间通信,跟随小车车前装有光电开关以实现避障和跟随功能。两车利用PID循迹算法实现小车沿黑线前进,采用区域色块识别算法实现停车线的判断。经测试,小车功能稳定,传感器识别准确,很好地实现了设计要求。     

基于多传感器信息融合的避障循迹机器人设计

目前循迹机器人在多传感器信息融合、多行为冲突等问题的解决上尚存缺陷,不能准确识别U形等复杂障碍并智能选择最优避障路径.设计以QT89S52单片机作为轮式机器人的MCU,使用红外和超声波传感器采集周围环境信息,综合优先级裁决方法和模糊行为融合法处理多传感器信息,控制轮式机器人的运行状态,较好地处理循迹过程中存在的各种行为以及行为冲突,更准确地检测识别标志信息,以最优路径避开U形等复杂障碍并保证循迹的快速性和准确性.将所提出的方法应用在轮式机器人上,结果验证了其有效性.     

基于PIC16F877A的太阳能与市电互补照明系统控制器的设计

介绍了一款以单片机PIC16F877A为控制核心的太阳能与市电互补照明系统控制器的设计.通过对蓄电池充电开关、放电开关和市电供电开关的控制,实现了对系统中蓄电池的管理和系统运行控制等功能.对其功能和工作特性进行了测试分析.结果表明,控制器各项功能完成良好,具有较高的实用价值和良好的应用前景.     

基于ARM的全向移动平台智能循迹系统设计

为实现全向移动平台的智能循迹和避障,设计了一种基于进阶精简指令集处理器(ARM)控制器的全向移动平台智能循迹系统。该系统采用视觉传感器采集路径信息,通过循迹算法获得全向移动平台的移动控制参数,同时依据路径弯曲程度实时地调整移动平台当前运动速度;采用激光传感器进行测距,并对收集到的数据信息进行处理与分析,以实现避障。该设计实现了全向移动平台的智能循迹和避障。试验结果表明,基于ARM的全向移动平台能够沿预设的轨迹快速、稳定地行驶。该设计方案简单、可靠,可广泛应用于智能导航设备。     

基于LPC935单片机的智能太阳能路灯控制系统的设计

随着世界能源危机日益严重,利用太阳能成为解决能源问题的一大途径,在此背景下开发智能太阳能路灯意义重大。本文介绍了智能太阳能路灯系统的组成及工作原理,采用LPC935单片机作为主控制器,结合密封铅酸蓄电池充电专用芯片UC3906,实现了对密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能,延长了系统的使用寿命。通过热释电红外、微波双鉴传感器技术及以无线通讯技术,实现了红外微波探测、相邻路灯间的无线通讯以及主副灯的智能化切换,达到了节能减排的效果。     

基于平行泊车路径规划的智能泊车系统设计

针对智能泊车系统对泊车准确度及计费实时性要求,提出一种基于距离和避障信息融合的自动泊车路径规划方法和泊车计费方法,解决当前泊车与计费不能有效融合,不利于进行智能管控的现实问题。系统采用STM32单片机作为系统主控芯片,电机驱动模块RZ7889D驱动直流电机,转向舵机采用MG996,超声波测距传感器HC-SR04用于测量车身与障碍物物理距离并结合LM393实现红外避障,实现智能泊车。系统采用LabVIEW设计智能泊车系统上位机面板,实时显示泊车车位、数量、时长和费用,并具有历史数据查询和车辆数据波形显示功能。经仿真测试和系统微缩物理模型测试,该系统能够实现平行泊车路径规划,可实现平稳、顺滑的良好泊车,平均泊车时长为41s,能够根据停车时长进行计费,满足简单、可靠且准确的智能泊车计费系统设计要求。     

Obstacle avoidance tracking control with antiswing and tracking errors constraint for underactuated automated lifting robots with load hoisting/lowering

The existing automated lifting robot technology focuses merely on motion control and ignores the surrounding environment. In practice, obstacles inevitably exist in the movement path of the automated lifting robot, which affects construction safety. Furthermore, due to the underactuated characteristics of the automated lifting robot, the load can be difficult to control when it swings violently, which undoubtedly poses huge challenges to obstacle avoidance trajectory planning and controller design. In this paper, an obstacle avoidance trajectory and its tracking controller with antiswing and tracking errors constraint are proposed. To ensure accurate load positioning and effective obstacle avoidance, the proposed control method introduces a four-segment polynomial trajectory interpolation curve to construct an obstacle avoidance trajectory based on analyzing the geometric relationship between variables. To improve the transient coupling control performance of the system, combined with the passive analysis of the automated lifting robot system, this method constructs a potential function that limits the tracking error and a coupling signal that enhances the coupling relationship between the system variables. Barbalat's lemma and Lyapunov techniques are used to analyze the stability of the system. Simulation and experimental results show that the proposed control method can significantly suppress or even eliminate load oscillation, accurately locate the load, avoid obstacles, improve the safety and efficiency of the working automated lifting robot, and have strong robustness to changes in system parameters and the addition of external disturbances.     

以STM32F103为核心的智能灭火机器人

设计了一种能顺利完成在模拟房间内自动灭火任务的智能灭火机器人。方案以STM32F103嵌入式芯片为控制核心,采用传感器组采集环境信号,控制机器人行动。该智能机器人能完成自动循迹、自动避障、自动寻找火源并迅速准确灭火、回家的功能。实验结果表明:该机器人行动灵活快速,具有很高的准确性和稳定性。     

基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统设计

智能车辆所搭载监测设备对障碍物目标的识别准确性,影响行驶车辆的纵横向避障能力。为避免车辆与障碍物发生碰撞,提升智能车辆的纵横向避障能力,设计基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统。在底层控制单元中,按需连接纵横向导航控制元件与毫米波雷达摄像头,完成智能车辆纵横向主动避障控制系统的部件结构设计。利用毫米波雷达监测所得的车辆避障图像,定义空间坐标系转换条件,通过标定雷达相机参数的方式,实现基于毫米波雷达的智能车辆避障路径规划。建立车辆纵横向运动模型,根据避障安全距离计算结果,完善具体控制流程,联合各级硬件应用结构,完成基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统的设计。实验结果表明,所设计系统可在智能车辆通过障碍物目标时,保证车体与障碍物之间的距离大于0.3m,能够避免碰撞行为发生,对于车载监测设备而言,其对于障碍物目标的准确识别能力得到了保障,能够有效提升智能车辆纵横向避障能力。     

智能型太阳能路灯控制器的研究

针对传统太阳能路灯控制器控制精度不高、抗干扰能力差和成本昂贵等问题,研制了一种智能型太阳能路灯控制器;以DSP芯片为控制核心,结合基于模糊神经网络的MPPT最大功率跟踪算法思想,采用Cuk升降压电路控制实现最大效率地对蓄电池充电,最大输出功率60W;近端/远程上位机监控采用Labview软件编写,实现了近端/远程的太阳能路灯监控,定时记录路灯的监控数据;仿真和实验结果证明该控制器能量转换效率高,实用性强,对进一步推广绿色能源具有重要的实际意义。     

Tracking Control for a Cushion Robot Based on Fuzzy Path Planning With Safe Angular Velocity

This study proposes a new nonlinear tracking control method with safe angular velocity constraints for a cushion robot. A fuzzy path planning algorithm is investigated and a realtime desired motion path of obstacle avoidance is obtained. The angular velocity is constrained by the controller, so the planned path guarantees the safety of users. According to Lyapunov theory, the controller is designed to maintain stability in terms of solutions of linear matrix inequalities and the controller's performance with safe angular velocity constraints is derived. The simulation and experiment results confirm the effectiveness of the proposed method and verify that the angular velocity of the cushion robot provided safe motion with obstacle avoidance.      

一种风光互补发电控制器的设计与实现

针对风光互补发电系统中由于风力发电机和光伏电池间歇性供电造成的供电质量低下问题,提出了一种以PIC16F877芯片为核心的充放电控制方案,并给出了硬件电路和软件设计。研究表明该控制方法不仅能很好的实现蓄电池的三阶段充电,还能延长蓄电池寿命。     

多自由度篮球机器人复杂路径跟踪控制系统设计

针对篮球机器人复杂路径识别精度偏低,运行能耗较大等问题,提出基于超声波的多自由度篮球机器人复杂复杂路径跟踪控制系统设计方法;通过MAX232芯片设计控制系统的接口电路,采用低功耗CMOS监控电路芯片MAX706构建监控电路,超声波能够精确提供机器人所遇障碍物距离信息,如有障碍则将接收到的信息进行转换,以电信号的形式反馈给主控板;软件部分利用主控板控制器的程序以及超声波测距程序的设计实现;实验表明,该控制系统有效提高了篮球机器人对障碍物的识别率,减小了系统运行所用能耗。     

基于CPLD控制模块的智能机器人控制系统研究

为提高物流周转智能机器人的环境感知能力和避障能力,降低智能机器人运行中碰撞障碍物的概率,设计了一种基于CPLD控制模块的物流周转智能机器人控制系统;以CPLD控制器为核心,调整A/D模拟采集接口模块信号的连接形式,并设置与PWM寄存器相关的连接参数;给出了主机智能程序的决策流程,并适时调整PWM寄存器的整流参数,提升控制指令执行向量的匹配精度,以实现对智能机器人运动轨迹的精确控制;与传统机器人控制系统相比,基于CPLD控制模块的智能机器人能够更准确地感知外界环境的变化,精确规避障碍物。