基于STM32智能餐厅服务系统机器人的设计
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• 13•如今,人工智能成为新一轮技术革命和工业变化的核心力量,推动了传统工业的更新换代,各行各业均在积极向智能技术转变,服务行业也是如此。
传统点菜是依靠纯人工方式进行,造成了点餐效率低,服务体验质量差等问题。
因此,在智能化不断普及的背景下,服务行业进入智能服务机器人时代已经是大势所趋。
由于我国铁路的迅速发展,且具有方便、快捷、实惠等特点,使得铁路成为不少人出行的第一选择。
但是传统的铁路运输送餐模式选用人工推车式送餐,这种送餐模式效率低下,不仅不能实现随时点餐的需求而且容易因餐车体积庞大占据车厢过道而造成拥堵问题。
本文设计的餐车机器人将专门应用于铁路运输,其最大特点是缩小了传统餐车的体积,且操作灵活、运输平稳,能从根本上解决车厢拥堵问题,提高了旅客的乘车满意度。
同时,本产品的设计,实现了“随想随点、随点随做、随做随送”的一系列人性化服务,运用智能化服务模式取代人工服务模式,可以大大降低人为缘故的出错概率,有效提高服务质量和效率,更能满足旅客的用餐需求。
1 整体设计结构餐车机器人以STM32F103ZET6作为主控芯片,主要功能有:循迹、避障、显示点餐信息、点评服务以及人机对话。
餐车的循迹功能是通过灰度模块实现,使用超声波模块检测障碍物达到避障效果,利用车内的液晶屏显示用户点餐信息,采用按键输入模块对服务进行评价,添加语音模块实现人机对话,进一步提高人机交互感。
Cortex-M3,最高工作频率为72MHz 。
同时作为STM32F1系列中最高配置的芯片,其拥有:64KB SRAM 、 512KB FLASH 、4个通用定时器、2个基本定时器、2个高级定时器、2个DMA 控制器、2个IIC 、5个串口、1个USB 、3个12 位ADC 以及112个通用IO 口等。
出于项目代码量与需要运行UC/OS-II 操作系统综合考虑后,我们决定选用大容量Flash 的ZET6类型设计本产品,运用到的芯片外设有颜色传感器的ADC 转换,两路特殊的高级定时器产生PWM 控制电机等。
基于STM32的家庭服务机器人系统设计家庭服务机器人是一种能够为家庭提供多样化服务的智能机器人。
基于STM32的家庭服务机器人系统设计是通过使用STM32微控制器来控制机器人的功能和行为。
该系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计:1.外壳设计:根据实际需要,设计一个坚固、美观的外壳,以保护机器人的内部电路和组件。
2.电源设计:选用适当的电源模块,以提供机器人所需的电力,并确保电源输入的稳定性。
3.传感器:通过使用各种传感器,如红外线传感器、声音传感器和图像传感器等,以获取周围环境的信息。
4.电机和驱动器:安装适当的电机和驱动器,以控制机器人的运动和姿态。
5.显示器和音响:装配合适的显示器和音响,以提供机器人和用户之间的交互界面。
6.通信模块:集成适当的通信模块,如Wi-Fi或蓝牙模块,以实现机器人与其他设备的通信。
软件设计:1.系统运行:首先需要编写机器人的控制程序,以确保机器人的运行和行为符合设计要求。
2.感知与导航:使用传感器数据来定位并建立机器人的内部地图,从而实现机器人的感知和自主导航功能。
3.语音和图像处理:使用语音识别和图像处理算法,使机器人能够理解人类的语言和识别人脸、物体等图像信息。
4.任务执行:根据用户的需求和指令,编写机器人执行各种任务的程序,如打扫、煮饭、看护等。
5.用户界面:设计易于操作和友好的用户界面,使用户能够与机器人进行交互,并向机器人提供指令和反馈。
6.智能学习:利用机器学习算法,不断提高机器人的学习能力和智能水平,使其能够根据用户的习惯和反馈进行自主学习和优化。
总结起来,基于STM32的家庭服务机器人系统设计包括硬件设计和软件设计两个部分,通过适当的硬件模块和程序编写,实现机器人的感知、导航、语音识别、图像处理和任务执行等功能,提供多样化的家庭服务。
同时,通过不断的学习和优化,使机器人能够更好地适应用户的需求,为家庭提供更为便捷和智能化的服务。
1引言面对科技迅速发展的当今社会,所谓的高科技还未真正解决那些弱势群体的生活问题:空巢老人缺少子女的陪伴,日常生活需要有人照顾;盲人出行时需要靠外界传递导航信息等。
考虑到这些细节,我们由此引发了设计理念:设计一款多功能的服务型多足机器人,在那些弱势人群需要帮助时及时做出相应的救援措施,以及陪伴他们的日常生活,做他们的贴身小管家。
此款机器人利用STM32单片机作为核心控制单元,结合多种传感器以及舵机实现它的多功能工作状态,在轻便小巧的外型下蕴涵多种智能服务模式。
服务型机器人可以根据人类的意愿来执行任务如今空巢老人的生活问题已经非常严重,无人陪伴使得他们的安全极其令人担忧。
残障人士的生活不便,也成为人人担忧的社会问题。
此款机器人不但可以成为老人们忠实的伙伴,还可以依照他们的需求,做一些诸如打扫卫生、生活小提醒等服务,可以很好地满足他们生活中的需求;还可以在他们遇到危险时展开紧急救援;本设计安装了红外报警系统,保护了个人安全。
同时整个系统利用太阳能电池板作为能源提供装置,不仅可以实现整个系统的持续运转,更能起到节约能源以及绿色环保的作用。
2总体设计2.1系统方案分析硬件方面采用STM32单片机作为控制器,芯片采用型号为STM32F103ZET6型芯片。
通过伺服电机、光照度传感器、语音模块、烟雾传感器等实现对机器人的控制,并且将需要的数据在TFT 彩屏上显示。
程序设计开发使用常用的STM32系列开发软件Keil5。
使用2.8寸TFT 彩屏显示有效数据。
整个软件划分为若干模块,分别调试,最后集成。
综合考虑此方案可行。
2.2设计不足及解决方法传统的8位51单片机没有足够的中断,处理能力也相对较差,无法驱动多个传感器。
为了达到设计需要,选择了32位的STM32F103ZET6单片机[1],但增加了开发成本。
在此次设计制作中完全可以使用成本较低、性能较差的STM32F103C8T6型芯片,更为廉价的也可以。
在为机器人提供动力方面,我们综合多个方面最终决定使用伺服电机,此电机价格昂贵,但我们经测试发现很适合机器人的结构,并便于拆装。
中文摘要如今的生活中,信息科技发展改变了我们日常的生活,给我们日常的生活带来许多的方便,例如优化了我们生活的方式,在科技的领域中的手机和电脑的普及能够让我们在不出门的前提下,知晓天下所有的事情。
而本次设计中基于Stm 餐饮点餐系统,能够优化人们的生活水平,提高人民的生活质量。
在设计中Stm 餐饮是一款集点餐终端和通知终端为一体的系统,人机交互界面,通过读取指定的IC卡就能存储特定的购买者,通过无线数据传送就能达到远距离的厨房制作,这项科技的主要目的在于能够优化餐厅或者餐饮行业的服务,极大限度的提高对劳动力的利用度,对于设计中是使用了单片机的设计,利用了对于设计中的RFID 射频来检测具有特殊标号的餐桌信息,通过了对于控制的串口设指令模式,可以设计具有特定的数据帧或者是数据的分析。
用于厨房和前台的数据交换关键词:餐饮系统;人机交互;RFID射频;AbstractIn life, the development of science and technology has brought a lot of convenience to our lives, such as mobile phone video allows us to communicate over a long distance, the computer allows us not to go out, know the world. The design of the Stm based food ordering system, to optimize the people's living standards, improve the quality of life of the people. In the design of the Stm restaurant is a set of ordering terminal and notify the terminal for the integration of the system, which mainly includes ordering terminal PC, man-machine interface, through the IC card can read the specified storage specific buyer, through wireless data transmission can achieve the notice of the distance meal from the main purpose of this technology is able to optimize the restaurant or catering services industry, greatly improve the utilization of the labor force, in the design process is based on Cortex-M0, through the RFID induction module, IC can read the card number, through the microcontroller serial port, you can achieve the communication and operation of upper and lower machine. In this design is mainly reflected in the design of the convenience and feasibility of the system. In the whole system, the main difficulty lies in the design of the computer graphics exchange interface.Keywords:Food and beverage system; human computer interface; RFID radio frequency; host computer目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 设计主要任务 (1)1.3 本次设计论文的结构 (2)第2章点餐系统实现方案 (4)2.1 系统总设计框图 (4)2.2 系统设计的原理 (5)2.3 服务台点餐系统 (5)2.3.1 数字点餐的功能 (5)2.3.2 已点餐的信息显示功能 (6)2.3.3 餐桌识别功能 (7)2.3.4 与后台接收端通信功能 (7)2.4 后台接受端 (8)2.3.1 用餐切换的功能 (8)2.3.2 需要制作餐牌显示功能 (8)2.3.3 与服务台通信功能 (9)第3章点餐系统硬件设计 (10)3.1 服务点餐端 (10)3.1.1红外电路设计 (10)3.1.2RC522电路设计 (11)3.1.3LCD12864电路设计 (11)3.1.4ESP_8266电路设计 (12)3.2 后台接受端 (12)3.2.1 按键电路设计 (12)第4章点餐系统软件设计 (14)4.1 软件设计和流程图 (14)4.2 模块时序分析 (15)4.2.1ESP_8266软件设计 (15)4.2.2红外接收头软件设计 (17)4.3 餐桌程序分析 (17)4.4 点餐数据分析 (18)结论 (20)参考文献 ......................................................................................................................... A 致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
基于STM32的四足仿生机器人控制系统设计与实现近年来,随着科技的不断发展,机器人技术也得到了极大的进展。
四足仿生机器人作为一种模拟动物四肢运动方式的机器人,具有较高的机动性和适应性。
本文将介绍基于STM32的四足仿生机器人控制系统的设计与实现。
1. 引言随着社会对机器人技术需求的增加,仿生机器人的研究也变得越来越重要。
四足仿生机器人可以模拟真实动物四肢的运动方式,具备较大的运动自由度和稳定性。
其中,控制系统是四足仿生机器人实现各种功能和动作的核心。
2. 系统设计基于STM32的四足仿生机器人控制系统主要包括硬件设计和软件设计两部分。
2.1 硬件设计在硬件设计方面,需要选择合适的传感器、执行器和控制器。
传感器常用于感知环境信息,可以选择激光传感器、压力传感器和陀螺仪等。
执行器常用于驱动机器人的运动,可以选择直流电机或伺服电机。
控制器负责处理各种传感器和执行器的数据和信号,最常用的是基于STM32的微控制器。
2.2 软件设计在软件设计方面,需要编写嵌入式程序来实现机器人的各种功能和动作。
可以使用C语言或嵌入式汇编语言来编写程序。
程序需要实时处理传感器数据,控制执行器的运动,同时保证系统的稳定性和安全性。
3. 实现步骤在实现基于STM32的四足仿生机器人控制系统时,可以按照以下步骤进行:3.1 传感器数据获取通过传感器获取环境信息,并将数据传输给控制器进行处理。
可以使用SPI或I2C等通信协议进行数据传输。
3.2 运动规划根据传感器数据分析,确定机器人的运动规划。
例如,判断机器人所处环境是否有障碍物,确定机器人的步态等。
3.3 控制算法设计基于运动规划结果,设计合适的控制算法。
其中包括反馈控制、PID控制等。
控制算法需要保证机器人的稳定性和动作的准确性。
3.4 执行器控制根据控制算法计算出的控制信号,控制执行器的运动。
根据机器人的步态和动作需求,驱动各个关节实现运动。
3.5 系统优化与调试对控制系统进行优化和调试,保证系统的稳定性和性能良好。
基于STM32F407的双足机器人双足机器人是一种模拟人类行走的机器人,可以实现步行、跑步、跳跃等动作。
本文将介绍基于STM32F407的双足机器人的设计原理和实现过程。
我们需要设计机器人的硬件部分。
双足机器人需要具备平衡能力和步行能力。
为了实现这一目标,我们需要在两条腿上安装舵机和传感器。
舵机可以控制腿部的运动,传感器可以检测机器人的倾斜角度和腿部的位置。
基于STM32F407的双足机器人主控制器需要具备较强的计算能力和控制能力。
STM32F407是一款高性能的ARM Cortex-M4微控制器,具有高速的运算能力和多种外设接口。
我们可以将STM32F407作为机器人的主控制器。
接下来,我们需要设计机器人的软件部分。
双足机器人的软件主要包括运动控制算法和姿态控制算法。
运动控制算法用于控制舵机的转动角度,从而实现机器人的步行动作。
姿态控制算法用于保持机器人的平衡,根据传感器的测量值进行控制。
在编程上,我们可以使用Keil MDK进行开发。
Keil MDK是一款功能强大的集成开发环境,可以进行嵌入式软件的开发和调试。
我们可以使用C/C++语言编写机器人的软件,利用STM32F407的外设库函数进行控制。
我们需要对机器人进行测试和调试。
在测试阶段,我们可以通过连接电脑和机器人,通过串口通信进行调试。
我们还可以使用仿真软件进行虚拟测试,以提前检测和解决潜在的问题。
基于STM32F407的双足机器人可以应用于多个领域,例如教育、娱乐和服务机器人等。
通过不断改进和优化,双足机器人的性能和功能将得到进一步提升,为人们带来更多便利和乐趣。
基于STM32F407的双足机器人是一种具有广泛应用前景的机器人系统。
它结合了硬件设计和软件算法,能够实现人类步行动作,并具备平衡能力。
这为机器人技术的发展和应用带来了更多可能性。
基于STM32的电梯导轨机器人控制系统设计本文介绍了一种基于STM32的电梯导轨机器人控制系统设计方案,该系统采用STM32F405RG微控制器作为核心控制芯片,结合步进电机驱动模块、渐进式编码器、PID控制算法等技术,实现对机器人的导轨控制。
本文对系统的硬件设计和软件实现进行了详细的阐述。
一、系统硬件设计1、STM32F405RG微控制器选型STM32F405RG是意法半导体公司的一款高性能32位微控制器,具有1MB的Flash存储器和192KB的RAM存储器,可通过外部存储器扩展Flash和RAM存储器。
该控制器集成了多个外设接口,包括SPI、I2C、USART、USB等,同时还具有硬件加速器和DSP指令集,可大幅提高系统性能和运行速度。
2、步进电机驱动模块步进电机是机器人在导轨上移动的动力来源,因此需要采用专用的步进电机驱动模块进行控制。
常见的步进电机驱动芯片有L298、A4988、DRV8825等,其中DRV8825芯片具有高精度、低噪声、低功耗等优点,因此本系统选择采用DRV8825芯片进行步进电机驱动。
3、渐进式编码器渐进式编码器是用于测量机器人位置的传感器,通过观察光栅膜的光学信息来检测机器人的位移,从而得到其位置信息。
优秀的渐进式编码器具有高精度、低误差、高速度等特点,可满足机器人导轨的位置测量需求。
4、PID控制算法PID控制算法是机器人控制的基本算法之一,它通过对位置误差的计算进行比例、积分、微分运算,得到控制输出,从而使机器人实现导轨的自动控制。
对于STM32来说,其内置定时器和DMA控制器可以较为方便地实现PID控制算法。
二、系统软件实现1、驱动模块控制程序驱动模块控制程序是指对步进电机驱动模块进行编程控制,具体实现过程可参考DRV8825芯片的资料手册。
在本系统中,步进电机采用双极性4相步进电机,其正反转控制可通过对DRV8825芯片的STEP和DIR引脚进行控制来实现。
基于STM32的机器人运动精确控制系统设计谢邵春陈杨彭友玉张雯丽郑辰雅摘要:针对机器人运动控制不精确,如实际转向与控制转向有偏差,导致调整麻烦,通常需要传感器(如使用光电编码器)进行反馈控制。
若轮子直径不一样,会造成控制量上的累积误差。
为了解决该问题,设计了一个基于STM32微控制器的机器人运动精确控制系统,对由于直径不同导致的误差进行标定补偿,实现机器人行走,尤其是转向时角度的精确控制。
该设计,以PID为基本控制算法,STM32F4单片机为控制核心,使用其通用定时器的输入捕获功能来采集光电编码器的输出,进而产生受PID算法控制的PWM脉冲,对直流电机的转速进行控制,实现机器人精度高的运动性能控制。
关键词:STM32;PID控制;运动精确控制;PWM中图分类号:TP242 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)16-0035-03Abstract:In view of the imprecise motion control of the robot, such as the deviation between the actual steering and the control steering, which leads to the adjustment trouble, it usually needs the sensor (such as using photoelectric encoder)to carry on the feedback control. If the wheel diameter is different,it will cause the cumulative error on the control quantity. In order to solve this problem, a precise control system of robot motion based on STM32 microcontroller is designed. The error caused by different diameters is calibrated and compensated to realize the precise control of the robot's walking angle, especially when it is steering. This design takes PID as the basic control algorithm and STM32F4 single chip microcomputer as the control core,uses the input and capture function of its universal timer to collect the output of the photoelectric encoder,and then produces the PWM pulse controlled by the PID algorithm. Thespeed of DC motor is controlled to realize the motion performance control of robot with high precision.Keywords: STM32; PID control; precise motion control;PWM引言直流电动机应用于实际多个领域内,因为它具有较好的调速性能、启动转矩大、控制性能优等特点[1-2]。
信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald13DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.15.013基于STM32的示教型送餐机器人的设计①陈新欣(广东理工学院 广东肇庆 526100)摘 要:本文机器人为送餐而设计,采用STM32F103RCT6为主控核心,采用蓝牙通信技术实现示教遥控,利用超声波实现避障。
示教者教导机器人运输路线,然后系统通过电子罗盘记录一维平面转弯角度,再与动力车轮反馈的脉冲数据相结合,传输路径到ROM,达到断电记忆路径的目的,然后重复路径,将菜肴送到餐桌,实现多菜肴运输功能。
关键词:STM32 记忆路径 示教功能中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)05(c)-0013-03①基金项目:广东理工学院教改项目(项目编号:JXGG2017027);广东理工学院科技项目(项目编号:GKJ2017005);肇庆 教育发展研究院2018年度教育研究项目(项目编号:ZQJYY2018092)。
作者简介:陈新欣(1984—),女,汉族,辽宁辽阳人,硕士,讲师,研究方向:机械制造及其自动化。
1 功能描述本文为送餐而设计,采用STM32F103RCT6为主控核心进行智能控制;按照我们对相应功能的计划,首先设计出合理的送餐机器人的小车,采用特殊的塑料支架作为盛放餐点的托盘,然后在机身加上LN298电机驱动模块,采用蓝牙通信技术实现远距离控制小车运动;通过设计的微信小程序来实现手机界面操作;利用超声波模块,让小车实现前方避障功能。
使用人员操作教导机器人运输路线,然后机器人通过电子罗盘记录一维平面转弯角度,再与动力车轮反馈的脉冲数据相结合,传输路径到ROM,达到断电记忆路径的目的,然后重复路径,将菜肴送到餐桌,实现多菜肴运输功能。
该机器人通过设置按键设定送餐次数,OLED显示屏来进行人机交互,将餐点温度、机器运行信息、时间等传送至OLED显示,防止人员拿取菜肴时温度过高,实现良好的控制效果;系统通过A/D转换电路采集电压数据,从而判断电池电压情况。
基于机器人技术的智能餐饮系统设计智能餐饮系统设计概述随着科技的快速发展,机器人技术在餐饮行业中扮演着越来越重要的角色。
基于机器人技术的智能餐饮系统设计能够提高餐饮服务的效率、降低人力成本,并提供更好的客户体验。
本文将分析智能餐饮系统的设计原则、主要功能和应用场景,并探讨其对餐饮业的影响。
设计原则在设计基于机器人技术的智能餐饮系统时,有几个原则需要考虑。
首先,系统的设计必须注重用户体验。
智能餐饮系统的目的是提供更好的服务体验,而不是取代人类员工。
因此,在设计过程中,应该尽量减少用户的操作负担,并确保系统能够快速、准确地满足用户的需求。
其次,系统应具备良好的界面设计和交互方式。
机器人技术的应用使得智能餐饮系统可以与顾客进行语音交互或触摸操作。
因此,界面设计应简洁明了,易于使用,并能够根据用户的需求进行定制。
最后,系统的设计应以数据收集和分析为基础。
通过收集和分析用户的消费习惯、口味偏好等数据,智能餐饮系统可以为用户提供个性化的菜单推荐,并提前预测餐饮需求,以避免食品浪费和库存积压。
主要功能基于机器人技术的智能餐饮系统设计具备多项功能,旨在提供更高效便捷的餐饮服务。
首先,智能餐饮系统能够自动化点餐和配送过程。
顾客可以通过机器人或智能终端选择菜品,并进行支付。
系统将收集订单信息,将订单传输给厨房,并安排机器人根据订单准备食物并把食物送到指定地点。
这不仅提高了餐饮服务的效率,还减少了人力成本。
其次,系统可以提供个性化的菜单推荐。
通过分析用户的消费习惯和历史数据,系统可以给用户推荐符合其口味和偏好的菜品。
这样的个性化服务不仅可以提高用户体验,还能提高餐厅的销售量。
另外,智能餐饮系统还可以提供自助结账和支付功能。
用户可以通过机器人或智能终端自助完成结账和支付,无需排队等待。
这不仅提高了支付的效率,还节省了员工的时间和劳动力成本。
应用场景智能餐饮系统设计的应用场景广泛,涵盖了各类餐饮业态。
首先,快餐连锁店是智能化餐饮系统的重要应用场景之一。