基于智能手机远程控制的移动机器人设计
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《基于STM32的扫地机器人设计与实现》一、引言随着科技的不断发展,智能家居已成为现代生活的重要组成部分。
扫地机器人作为智能家居领域中的一员,以其便捷、高效、智能的特点受到了广泛关注。
本文将详细介绍基于STM32的扫地机器人的设计与实现过程,包括硬件设计、软件设计、系统实现以及测试与优化等方面。
二、硬件设计1. 微控制器:选用STM32系列微控制器,具有高性能、低功耗的特点,满足扫地机器人对控制系统的要求。
2. 电机与驱动:扫地机器人采用直流电机,配合电机驱动模块,实现机器人的运动控制。
3. 传感器:包括红外线测距传感器、超声波测距传感器、碰撞传感器等,用于实现机器人的避障、定位等功能。
4. 电源模块:采用可充电锂电池,为扫地机器人提供稳定的电源。
5. 其他硬件:包括电源开关、充电接口、LED指示灯等辅助模块。
三、软件设计1. 操作系统:采用实时操作系统(RTOS),实现多任务调度,提高系统响应速度和稳定性。
2. 算法设计:包括路径规划算法、避障算法、清洁模式算法等,实现扫地机器人的智能控制。
3. 通信协议:设计扫地机器人与上位机通信的协议,实现远程控制、状态反馈等功能。
4. 软件架构:采用模块化设计,将软件分为多个功能模块,便于后期维护和升级。
四、系统实现1. 路径规划:扫地机器人采用激光雷达或视觉传感器进行环境感知,通过路径规划算法生成清洁路径。
2. 避障功能:通过红外线测距传感器和超声波测距传感器检测障碍物,实现避障功能。
3. 清洁模式:扫地机器人可设置多种清洁模式,如自动模式、沿边模式、重点清洁模式等,以满足不同需求。
4. 远程控制:通过上位机与扫地机器人通信,实现远程控制功能。
5. 状态反馈:扫地机器人通过LED指示灯和上位机界面反馈工作状态和电量等信息。
五、测试与优化1. 测试:对扫地机器人进行功能测试、性能测试和稳定性测试,确保各项功能正常工作。
2. 优化:根据测试结果对算法和硬件进行优化,提高扫地机器人的工作效率和清洁效果。
AI机器人的远程控制与远程协作技术研究近年来,随着人工智能技术的不断发展,AI机器人逐渐成为现实生活中的一部分。
AI机器人可以在无人监督的情况下执行各种任务,并通过远程控制和协作技术实现更高效的工作方式。
本文将研究AI机器人的远程控制与远程协作技术。
一、远程控制技术远程控制技术是指通过网络等方式实现对AI机器人的远程操控。
这种技术可以使操作人员无需亲自到达机器人的位置,就能够轻松地操作机器人完成各种任务。
1. 传感器技术传感器技术是远程控制中的重要一环。
通过将各种传感器集成到AI 机器人中,可以实现对环境、目标物体等信息的感知和获取。
比如,激光雷达可以帮助机器人感知周围的障碍物,摄像头可以捕捉图像信息,从而提供给操作人员进行远程控制。
2. 通信技术通信技术是实现远程控制的基础。
目前,常用的通信方式包括无线网络、卫星通信等。
通过这些通信方式,操作人员可以远程连接到机器人,并传送指令和接收机器人的反馈信息。
3. 远程操作界面远程操作界面是操作人员与AI机器人进行互动的界面,它需要直观、方便、易于操作。
当前普遍使用的远程操作界面包括计算机软件、手机APP等,可以通过这些界面控制机器人的移动、抓取物体等操作。
二、远程协作技术远程协作技术是指多个AI机器人之间通过网络进行协作,共同完成复杂任务的技术。
远程协作技术可以将多个机器人的能力进行整合,提高任务执行的效率和质量。
1. 知识共享与融合在远程协作中,每个机器人都有自己的知识库和算法模型。
通过共享和融合各个机器人的知识,可以提高整个系统的智能水平和任务执行能力。
2. 分工与协作远程协作中,机器人可以根据任务的不同进行分工与协作。
比如,一个机器人负责搬运物体,另一个机器人负责清洁等,通过分工协作可以更高效地完成任务。
3. 系统监控与调度远程协作中,需要有一个系统监控与调度机制来管理各个机器人的工作状态和任务进度。
系统监控与调度可以通过实时监测各个机器人的状态来实现,一旦出现异常或任务延误,可以及时进行调度和处理。
基于Android的手机远程控制系统设计与实现作者:杨珺婷徐建华冯佳程建金来源:《电脑知识与技术》2021年第32期摘要:人工智能时代已经来临,智能手机全面普及。
针对教师在课堂上对学生玩手机难以有效管理的问题,该文采用Socket线程池、多线程、跨平台和多端同收同发等关键技术,设计并开发了基于Android的手机远程控制系统。
测试结果表明,本系统可以远程对学生手机进行锁屏,同时协助教师对学生自动完成考勤,提高了课堂管理效率,有效避免了学生在课堂上玩手机。
关键词:Android;手机管理;Socket;线程池;锁屏;考勤中图分类号:TP391 文献标识码: A文章编号:1009-3044(2021)32-0061-021 引言人工智能时代,智能手机已经普及。
通过智能手机,人们可以实现移动支付、玩游戏、观看视频、听音乐等等。
在课堂上,学生因玩手机影响听课的情况也越来越普遍。
针对这一情况,老师们通过要求关闭或上交手机等手段管理学生,但这些管理手段效果不明显。
为了解决目前普遍出现的这一问题,本文开放一款能够结合课堂管理,合理约束手机,并且需要拥有良好的结构体系、具备扩展性、维护成本较低的手机远程管理系统。
本手机远程控制系统是采用基于Socket实现即时通信交互,并综合使用多线程、Socket线程池、跨平台、多端同收同发技术。
在此本手机远程控制系统涉及的关键技术进行阐述。
2.1 Socket通信技术Socket是在TCP/IP网络协议的应用层和传输层之间的一个抽象层,它把复杂的操作抽象为几个简单接口,供应用层调用,实现进程在网络中的通信。
Socket起源于UNIX,在Unix一切皆文件的思想下,进程间通信就被冠名为文件描述符,Socket是一种“打开——读/写——关闭”模式的实现,服务器和客户端各自维护一个“文件”,在建立连接打开后,可以向文件写入内容供对方读取或者读取对方内容,通讯结束时关闭文件。
2.2 Socket线程池使用concurrent包下的ExecutorService类设定线程池,并对每一个连接创建一个专用的Socket实体。
扫地机器人毕业设计扫地机器人毕业设计随着科技的不断进步,人们的生活变得越来越便利。
其中,扫地机器人作为一种智能家居设备,受到了越来越多人的关注和喜爱。
在我即将毕业的大学生活中,我决定以扫地机器人为主题进行毕业设计,旨在研究和开发一款更加智能、高效的扫地机器人。
首先,我将对现有的扫地机器人进行调研和分析。
通过市场调查和用户反馈,我将了解到目前扫地机器人的优点和不足之处。
这将为我后续的设计提供宝贵的参考和指导。
接下来,我将着重研究扫地机器人的导航系统。
目前市面上的扫地机器人大多采用红外线、激光或摄像头等技术进行导航。
然而,这些技术存在一定的局限性,如对环境变化的适应性不强、对复杂地形的处理能力有限等。
因此,我计划引入深度学习技术,通过机器学习算法提高扫地机器人的导航能力,使其能够更加准确地识别和规划清扫路径。
除了导航系统,我还将关注扫地机器人的清扫效果。
目前市面上的扫地机器人在清扫效果上存在一定的差异,有些难以清洁到一些狭小的角落,有些则无法有效清除地面上的细小灰尘。
为了提高清扫效果,我计划引入多传感器融合技术,通过结合激光传感器、摄像头和声纳等传感器的数据,实现对地面环境的全面感知和精确定位,从而提高清扫的覆盖范围和效果。
此外,我还将研究扫地机器人的智能交互系统。
目前的扫地机器人多数只能通过遥控或按键来操作,用户体验不够友好。
为了提升用户体验,我计划开发一款智能手机应用程序,通过与扫地机器人的连接,实现远程控制、定时清扫和清扫记录查看等功能。
同时,我还将研究语音识别技术,使扫地机器人能够通过语音指令进行操作,提高智能交互的便捷性。
最后,我将进行实验和测试,验证我设计的扫地机器人的性能和功能。
通过与市场上的扫地机器人进行对比测试,我将评估我的设计是否能够达到预期的效果,并根据测试结果对设计进行优化和改进。
通过这个毕业设计项目,我希望能够为扫地机器人的发展做出一定的贡献。
通过研究和创新,我相信未来的扫地机器人将变得更加智能、高效,为人们创造更加清洁和舒适的家居环境。
智能移动水果采摘机器人的设计智能移动水果采摘机器人的设计随着社会的不断发展,农业也迎来了新的发展机遇。
传统的种植方式已经无法满足市场需求,需要采取更加智能化的方式来提高农业生产效率。
本文就介绍一种智能移动水果采摘机器人的设计方案,为农业生产带来更多的效益。
一、设计要求智能移动水果采摘机器人是一种基于自主驾驶的机器人系统,它需要完成以下任务:1. 实现自主驾驶功能,能够自动识别种植区域,自主完成采摘任务。
2. 机器人需要具备高精度的传感器,能够检测到果实的位置、成熟度和大小等信息。
3. 机器人需要有足够的机动性,能够适应不同果树的树形结构和果实分布情况。
4. 机器人需要安装视频监控和通讯设备,以便于监控和控制机器人的运行。
二、设计原理智能移动水果采摘机器人的设计基于自主驾驶技术和机器视觉技术。
机器人安装有GPS定位系统和激光雷达传感器,能够自动识别种植区域,通过机器视觉技术检测果实的位置、成熟度和大小等信息,确定采摘点的位置和方式。
机器人采用电动驱动方式,可以通过遥控器、智能手机和电脑等方式实现对机器人的集中控制和监控。
机器人的运动方向和采摘作业的时间都可以通过程序来控制,确保机器人能够高效而准确地完成采摘任务。
三、技术特点智能移动水果采摘机器人的设计具有以下几个方面的技术特点:1. 自主驾驶智能移动水果采摘机器人是基于自主驾驶技术的机器人系统,能够自动识别种植区域,自主完成采摘任务。
采用先进的GPS定位系统和激光雷达传感器,能够实现精准的定位和导航,避免机器人对树枝和果实造成伤害。
2. 机器视觉智能移动水果采摘机器人的另一个特点是机器视觉技术。
机器人安装有高精度的传感器,能够检测到果实的位置、成熟度和大小等信息,确定采摘点的位置和方式。
这大大提高了采摘的效率和准确性。
3. 机动性智能移动水果采摘机器人还具有足够的机动性。
机器人可以自由行走在果树之间,自动适应不同果树的树形结构和果实分布情况。
同时根据机器人监测到的果实信息,可以采取不同的采摘方式,满足不同果实的采摘需求。
基于手机AndrOid操作系统自动控制一种移动机器人1.引言:简要介绍手机Android操作系统自动控制移动机器人的背景和意义。
2.相关研究:分析相关文献,总结围绕手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人的研究进展。
3.技术原理:阐述实现手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人技术原理。
4.实验设计与程序:介绍手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人实验设计和程序编写步骤。
5.评估:评估手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人的效果。
6.结论:总结本文的研究内容,提出展望。
引言:随着科技的发展,机器人技术也得到了快速发展。
机器人已经广泛应用于工业、娱乐、教育、医疗等不同领域,并在不断地作出前所未有的贡献。
其中,移动机器人是最重要的一种,它可以在室内和室外环境中自由移动,自主完成巡航任务。
随着手机AndrOid操作系统的发展,它已成为当今最流行的智能手机操作系统,同时也可以用于控制移动机器人。
因此,设计一种基于手机AndrOid操作系统的自动控制移动机器人显得尤为重要。
本文考虑利用手机Android操作系统自动控制一种移动机器人,主要研究监控机器人位置,控制机器人运动,以及抗环境干扰等等问题。
首先,介绍手机Android操作系统自动控制移动机器人的背景和意义;然后,从相关文献出发,总结围绕手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人的研究进展;接着,介绍实现手机Android 操作系统自动控制移动机器人技术原理;然后,介绍手机Android 操作系统自动控制移动机器人实验设计和程序编写步骤;最后,通过实验评估手机AndrOid操作系统自动控制移动机器人的效果,并总结本文研究内容,提出展望。
相关研究:目前,已经有大量研究致力于基于手机AndrOid操作系统控制移动机器人,并取得了一定成就。
Sun等人提出了一种基于Android智能手机的机器人避障系统,并对外部环境变化进行了快速响应。
利用机器人技术设计一个智能家庭管家智能家庭管家是基于机器人技术的创新产品,旨在为家庭成员提供全面的家务服务和日常管理。
该智能家庭管家具备多项先进功能,能够与家庭成员进行交流、执行任务,并且可以通过互联网进行远程控制和监测。
本文将以设计一个智能家庭管家为主题,介绍其功能和设计思路。
一、智能家庭管家的外观设计智能家庭管家的外观设计应该简洁、现代,并且与家庭环境相协调。
它可以是一个移动的机器人,也可以是一个固定在墙面的屏幕。
无论采用何种形态,外观设计应该符合人类审美和实用需求。
二、智能家庭管家的交互界面智能家庭管家的交互界面应该简单易用,便于家庭成员与其进行交流和指示。
可以通过语音识别技术,使智能家庭管家能够听懂家庭成员的指令,并且提供及时的回应。
同时,智能家庭管家还应该具备触摸屏功能,方便家庭成员通过手势操作来控制家庭设备和查看信息。
三、智能家庭管家的家务服务功能智能家庭管家应该能够执行日常家务任务,如打扫卫生、洗衣、烹饪等。
它可以通过搭载各种传感器和机械装置来实现这些功能。
例如,它可以搭载扫地机器人,用于地面的清洁;还可以搭载洗衣机和厨房设备,协助家庭成员完成家务工作。
此外,智能家庭管家还可以根据家庭成员的偏好和习惯,自动调整家居温度和照明等设备。
四、智能家庭管家的日程管理功能智能家庭管家应该能够帮助家庭成员管理日程安排和提醒事项。
它可以通过连接互联网和智能手机,获取家庭成员的日程信息,并且为其提供及时的提醒和推荐。
例如,智能家庭管家可以在家庭成员离开家时关闭电器设备、锁门,并且在家庭成员将要回家时提前打开空调或者热水器。
五、智能家庭管家的安全保护功能智能家庭管家应该具备安全保护功能,保护家庭成员和家庭财产的安全。
它可以通过连接家庭监控摄像头和安防系统,实现对家庭的全方位监测和控制。
例如,智能家庭管家可以及时发出警报,并向家庭成员发送通知,当检测到异常情况或者入侵者时。
六、智能家庭管家的远程控制和监测功能智能家庭管家应该具备远程控制和监测功能,让家庭成员能够随时随地监控和控制家庭设备。
《基于STM32的扫地机器人设计与实现》一、引言随着科技的不断进步和人工智能的广泛普及,智能扫地机器人已经成为了家庭生活的一部分。
基于这样的时代背景,本文以STM32作为主控芯片,探讨扫地机器人的设计与实现,以提高机器人的清洁效率和智能化水平。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,通过集成电机驱动、传感器模块、电源模块等,实现扫地机器人的自动扫地、避障、充电等功能。
系统采用模块化设计,便于后期维护和升级。
三、硬件设计1. 主控芯片选型:STM32微控制器。
其具备高性能、低功耗、高集成度等优点,适合用于扫地机器人等智能设备。
2. 电机驱动模块:采用直流电机和电机驱动芯片,实现扫地机器人的运动控制。
3. 传感器模块:包括红外传感器、超声波传感器等,用于实现避障、测距等功能。
4. 电源模块:为系统提供稳定的电源供应,包括电池管理和充电管理等功能。
四、软件设计1. 操作系统与开发环境:采用嵌入式操作系统,如RT-Thread等,为软件开发提供良好的环境。
2. 算法实现:通过优化扫地算法和路径规划算法,提高机器人的清洁效率和智能化水平。
3. 通信协议:设计合理的通信协议,实现扫地机器人与上位机之间的数据传输和指令控制。
五、功能实现1. 自动扫地:通过电机驱动模块和传感器模块,实现扫地机器人的自动扫地功能。
2. 避障功能:利用红外传感器和超声波传感器等,实现扫地机器人的避障功能,避免在清洁过程中碰到家具等障碍物。
3. 充电功能:当电池电量低时,扫地机器人可自动返回充电座进行充电。
4. 路径规划:通过优化算法,实现扫地机器人的高效路径规划,提高清洁效率。
六、实验与测试为了验证本设计的可行性和性能,我们进行了大量的实验和测试。
实验结果表明,本设计的扫地机器人具有较高的清洁效率和智能化水平,能够有效地完成自动扫地、避障、充电等功能。
同时,我们还对系统的稳定性和可靠性进行了测试,结果表明系统具有良好的性能和稳定性。
远程遥控机器人设计与实现一、设计与构造1.确定需求:首先需要明确机器人的用途和功能,例如用于巡逻、探索或者搬运等。
根据需求来确定机器人的尺寸、形状和动力系统等。
2.构造机器人框架:选择合适的材料搭建机器人的框架,可能需要用到金属、塑料或者3D打印材料。
3.安装电机与传感器:根据机器人的用途,根据需要安装电机和传感器,例如驱动电机、摄像头、超声波传感器等。
4. 添加控制系统:选择合适的控制模块,例如Arduino或者树莓派,将其安装在机器人上,并与电机和传感器连接。
5.设计蓄电池和电路系统:选择合适的电池并设计电路系统,以供机器人提供动力。
二、无线遥控1.选择合适的无线通信模块:选择可靠的无线通信模块,例如蓝牙、Wi-Fi或者射频模块,用于机器人和遥控设备之间的通信。
2.搭建通信系统:根据选定的通信模块,搭建机器人和遥控设备之间的通信系统。
可能需要编程和配置模块,使其能够相互通信。
3.编写遥控程序:为遥控设备编写程序,使其能够与机器人进行通信并发送指令。
4.连接遥控设备和机器人:将遥控设备和机器人分别连接到所选的通信模块,并进行配对和配置。
三、远程操作1.启动遥控设备:启动遥控设备,连接到机器人的通信模块。
2.与机器人建立连接:在遥控设备上选择机器人,并与机器人的通信模块建立连接。
3.远程操控机器人:通过遥控设备发送指令,例如移动、旋转、拍照或者执行任务等。
四、注意事项1.安全性:在远程控制机器人时,要确保安全性,避免被非法入侵或者黑客攻击。
可以采用数据加密和身份验证等安全措施来保护通信安全。
2.通信距离:无线通信模块的通信距离有限,因此要确保机器人和遥控设备在有效的通信范围内。
3.电池寿命:机器人通常使用电池供电,要确保电池寿命足够长,以免在使用过程中电池耗尽导致机器人失去动力。
4.传感器精度:机器人的传感器要具备足够的精度,以便能够准确感知周围环境,并将信息传递给遥控设备。
5.可靠性和稳定性:在选择材料和组装机器人时,要保证机器人的可靠性和稳定性,以确保在远程控制过程中不出现故障。
《农业机器人通用移动平台控制系统的设计》一、引言随着科技的不断发展,农业机器人技术已成为现代农业发展的重要方向。
农业机器人通用移动平台控制系统的设计,旨在提高农业生产效率、降低人力成本,并实现农业生产的智能化和自动化。
本文将详细阐述农业机器人通用移动平台控制系统的设计思路、方法及实施过程。
二、系统设计目标农业机器人通用移动平台控制系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 提高农业生产效率:通过自动化、智能化的作业方式,提高农业生产效率,降低人力成本。
2. 增强作业适应性:设计通用的移动平台,以适应不同农田、地形和作物类型。
3. 保障作业安全:确保机器人在作业过程中的安全性和稳定性。
4. 实现远程控制:通过远程控制系统,实现对机器人的实时监控和操作。
三、系统架构设计农业机器人通用移动平台控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括传感器、执行器、电机及驱动等;软件部分则负责控制算法的实现和人机交互界面的设计。
1. 硬件架构设计硬件部分主要包括传感器、执行器、电机及驱动等。
传感器用于获取环境信息和机器人状态信息,执行器则负责执行机器人的动作,电机及驱动则提供动力。
此外,还包括通信模块,用于实现机器人与远程控制中心的通信。
2. 软件架构设计软件部分包括控制系统、人机交互界面等。
控制系统负责接收传感器信息,根据预设的算法控制执行器和电机的动作。
人机交互界面则提供友好的操作界面,方便用户进行操作和监控。
四、关键技术设计1. 导航与定位技术:采用高精度导航与定位技术,确保机器人在农田中的准确导航和定位。
2. 路径规划与决策技术:根据作物类型、农田地形等信息,自动规划最优作业路径。
3. 环境感知技术:通过传感器获取环境信息,实现对农田环境的感知和识别。
4. 运动控制技术:通过电机及驱动系统,实现对机器人的精确运动控制。
5. 远程控制技术:通过通信模块,实现机器人与远程控制中心的实时通信和远程控制。
五、系统实施与测试1. 系统实施:根据设计要求,完成硬件和软件的制作与安装,并进行系统集成。
电子技术• Electronic Technology108 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】智能 移动机器人 远程监控近来无线通讯技术的盛行给人们带来了可以摆脱有线电缆,实现无线条件下进行精确信息传输的便利,确保人们在日常工作胜过中可以通过网络资源或者是互联网的设备进行信息交互。
智能移动机器人在实际工作中经常需要在各种复杂条件下进行工作,传统的有线通信方式则显然会给这一过程带来极大的阻碍,因而如何摆脱电缆的束缚、实现无线电通信和智能移动机器人相结合就成为具有重要意义的话题。
无线通信方式具有建立简单方便、具有良好的适用性以及足够抗干扰能力等有点,这也是无线通信技术控制智能移动机器人的最大优势所在。
1 无线通信标准由于通信对象具有特异性,因而采用标准无线通信技术来实现监控智能移动机器人。
802.11b 的无线通信技术具有传输速度快、抗干扰性高、能够自动调节传输速度等特性,在通信过程中能够有效的保障网络的稳定性。
与此同时其具有足够的有效长度,可以确保智能移动机器人的活动特点得到满足。
同时无线网络的兼容能力很强,在原网络上装上AP 之后就可以直接进行无线网络通信过程,和有线局域网有着同样的便利性。
2 移动机器人远程监控系统的控制方式通常对于远程机器人的控制方式包括了离散命令控制以及监督控制和连续命令的方式,其中连续命令控制方式作为最传统的命令方式,具有较高的精度,但是在控制之前需要进行大量的采样,下位机不许要完成了对于上位机控制命令的采集才能正常工作,因而控制智能移动机器人远程监控系统的开发文/章毅 胡石效率具有一定的局限性,不能应对远程控制中对于控制方式复杂多变性的需求。
监督控制的过程属于远程自主的控制方式,上位机操作者对于远程机器人的操作过程进行一个全程的监督,同时可以通过人工控制来对机器人的运作进行干预,这对于机器人要求较高,终端的机器人具有一定自主的能力。
《农业机器人通用移动平台控制系统的设计》一、引言随着科技的不断进步和农业生产模式的发展,农业机器人成为了农业现代化的重要方向。
为了实现高效、智能、精确的农业作业,本文着重探讨了一种农业机器人通用移动平台控制系统的设计。
该系统旨在提高农业生产效率,降低人力成本,同时为农业机器人技术的进一步发展提供基础支持。
二、系统设计目标1. 提高农业生产效率:通过精确控制农业机器人的移动和作业,实现高效、精准的农业生产。
2. 降低人力成本:通过自动化和智能化的控制系统,减少人工干预,降低人力成本。
3. 通用性:设计一套通用性强的控制系统,适应不同类型农业机器人的需求。
4. 稳定性:确保系统在各种复杂环境下稳定运行,保障农业生产的顺利进行。
三、系统架构设计1. 硬件架构:包括移动平台、传感器系统、执行机构和控制单元等部分。
移动平台采用适合农业环境的轮式或履带式结构,传感器系统包括定位传感器、环境传感器等,执行机构负责执行控制指令,控制单元是整个系统的核心,负责处理传感器数据、控制执行机构等。
2. 软件架构:包括操作系统、控制算法、人机交互界面等部分。
操作系统采用实时操作系统,确保系统在复杂环境下能够快速响应;控制算法包括路径规划、速度控制、避障算法等,实现精确的农业作业;人机交互界面方便用户进行系统设置、监控和操作。
四、控制系统设计1. 定位与导航:采用GPS、北斗等卫星定位技术与室内定位技术相结合的方式,实现农业机器人的精确导航和定位。
同时,通过路径规划算法,使机器人在农田中自动规划最佳路径,提高作业效率。
2. 速度控制:根据实际作业需求和环境条件,通过控制算法实现机器人的速度控制。
在复杂环境下,系统能够自动调整速度,确保机器人稳定运行。
3. 避障与安全:通过传感器系统实时监测周围环境,当检测到障碍物时,系统能够自动规划避障路径,确保机器人的安全运行。
同时,系统还具备紧急停止功能,当出现异常情况时,能够迅速停止机器人,保障人员和设备的安全。
移动机器人遥控控制系统的设计与实现作者:鲁冬梅陈睿来源:《电子技术与软件工程》2018年第09期摘要本文介绍了一种移动机器人遥控控制系统。
该系统能够实现用手持Android移动终端遥控机器人的功能。
介绍了系统整体硬件设计方案。
系统采用了两套Arduino控制板分别控制机械臂和移动平台,采用Android系统作为接收端系统。
通讯方案采用蓝牙转串口方案。
经测试表明,本方案能够实现无遥控功能。
【关键词】Arduino Android 蓝牙控制系统信息技术的发展促使机器人更加智能化。
我们生产、生活中机器人替代人工的应用也越来越多。
因此对机器人的研究具有重要的应用价值。
机器人对发展我国工业的发展起着至关重要作用,移动机器人将成为未来数字化信息化社会的关键角色随着移动机器人的发展,其中大部分具有移动功能的机器人都要使用无线控制。
Arduino是开源的电子硬件开发平台,提供了丰富的硬件模块和软件库,本文中传感器驱动程序就是直接调用函数库来实现的。
Android系统是Google公司开发的一个开源的移动终端操作系统。
它同时也具有开放、丰富的软件库等特点,利用这些优点可以实现移动平台端点快速开发,本文中的遥控端的程序就是在此平台完成对。
同时利用这两个开放的软件、硬件开发平台,可以快速开发出所需的软硬件系统,验证设计思路的正确与否。
在国内,同时利用这两个系统开发的案例并不多。
本文介绍了一种蓝牙控制机器人的控制系统的设计与实现。
1 系统硬件设计如图1所示,控制系统采用Arduino UNO作为主控板,利用L298N作为电机驱动电路板,产生驱动电流带动两个电机正/反转动,电机通过带动齿轮减速器,减速器直接带动驱动轮转动。
驱动轮带动从动轮和履带转动。
通过控制两个履带正转、反转,使机器人产生前进、后退、左转、右转四个动作。
另外配有一个机械手臂,总共5自由度。
这个机械臂由另外一块Arduino UNO板和拓展版提供驱动。
蓝牙模块由第一块控制板控制,所有控制信号由蓝牙模块接收。
LabVIEW的移动机器人论文:基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统Remote Network Monitoring System of Mobile-robotBased on LabVIEW摘要:介绍了一种基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统。
该系统利用LabVIEW中网络和串口通信的相关函数,实现了计算机和控制对象间的数据传送,并且通过计算机网络达到了远程监控的目的。
同时该系统使用了远程无线通讯模块,从而实现了对移动机器人的实时信息采集和无线控制。
另外,该系统将监控对象实时运行的数据记录到一定的文件中,以便进行历史查询或者相关数据的分析。
AbstractThis paper introduces one kind remote network monitoring system for mobile-robot based on LabVIEW.Using the net-work functions and the serial port communications-related functions in LabVIEW,which has realized data transfer betweenthe computer and the controlled object,also has achieved the remote monitoring goal through the computer network.The re-mote wireless communication module has been used simultaneously,thereby gaining real-time information acquisition fromthe mobile-robot.In addition,the real-time data of the object can be written incertain record document for historical queriesor data analysis.关键词:LabVIEW,串口,无线通信,网络,移动机器人Keywords:LabVIEW,serialport,wirelesscommunication,network ,mobile-robot当今机器人技术已经得到了长足的发展,并且出现各种类型的机器人,如移动机器人等,但一些移动机器人仍然是靠简单的无线控制器进行控制的,且控制距离较小。
基于智能手机远程控制的移动机器人设计
摘要:家庭监控系统监控范围一般多为固定区域,存在监控死角的弊端,如采用商用监控,则价格昂贵,为提高家庭监控安全性和适用性,设计一款基于智能手机远程控制的移动机器人,不仅可以实现远程实时监控,避免监控死角,而且采用万向轮的移动平台,可以实现在有限空间内的灵活移动。
0 引言
家庭监控安防系统主要是利用网络技术将安装在室内的视频、音频、报警等监控设备连接起来,提高家庭安全防护能力[1, 2]。
现用的家庭监控系统多采用一组或多组摄像头、监控器和中央存储器组成。
其摄像头一般都为固定安装,可旋转一定角度,因此,覆盖范围有限。
而由此易出现监控盲区,降低了安全性[3]。
而基于Internet的远程监控机器人系统,其具备了一定移动能力,可实现无死角的全覆盖监控,提高了安全防护等级。
1 移动机器人系统设计
1.1 系统架构设计
系统用STC89C52单片机作为控制芯片,把移动机器人所要实现的功能分成了不同的模块,而与之对应的传感器模块负责实现功能。
该移动机器人的传感模块和通讯架构如图1。
图1 移动机器人传感模块和通讯架构图
1.2 沿墙巡航和避障系统设计
为实现巡航监控功能,移动机器人需对周边环境进行感知。
如果只采用超声传感器检测,当安装位置过于密集时,易造成超声波之间的相互串扰,影响检测精度。
因此,本系统采用超声传感器和红外传感器相结合的方式,既满足探测范围和探测精度的要求,又避免了超声波之间的串扰,实现机器人在移动过程中的精确避障功能。
2 运动控制系统设计
2.1 驱动方式
选用瑞典麦克纳姆公司的麦克拉姆轮作为移动轮。
这种全方位的移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上的,这些成角度的周边轮轴能把一部分轮的转向力转化到一个轮的法向力方向。
具有灵活性大,自由机动性强的特点,可以方便对于小车的直行、转向、横移等运动进行控制。
2.2 驱动电机选型及控制
选用步进电机作为小车的驱动源。
步进电机由其专属驱动器驱动,结合外部超声避障传感器、红外传感器等再与控制核心单片机形成一个闭环系统,可以在运动中实现较为精确的控制。
步进电机因其一个脉冲转动一个步距角的特性,在控制时显得较为简单。
步进电机驱动器的输入端可以直接和单片机相连,接收单片机的控制指令,完成相应的控制需求。
3 机器人远程控制及自主巡航设计
3.1 手机远程控制
采用ESP8266WiFi模块,并将其设置为服务端,然后在手机上下载一个网络调试助手,将手机作为客户端,手机连接WiFi,在客户端输入相同的IP地址,即
可实现手机与WiFi模块之间的通讯,单片机识别WiFi模块所接收到的信号,给
出相应的指令,控制小车的运动,从而实现手机远程遥控。
3.2 自动巡航的路径规划
作为巡航的安防类移动机器人,在人工调整模式为自动巡航模式之后,机器
人开始自动巡航。
自动巡航实现的关键在于路径的规划,进而关系到算法的选择。
在设计中,规定机器人沿着右端离墙30-50厘米的距离巡航,并且遇到障碍可以
自动避开,因此采用类模糊控制的方法来作为机器人自动巡航的程序算法,具体
的控制流程如图2所示。
图2 自动巡航控制流程图
4 移动监控及智能报警系统设计
机器人上安装有一个摄像头平台,该摄像头平台固定于一个可以水平旋转的
舵机之上,加上选用了可上下调整角度的摄像头模块,就实现了摄像机可多角度
调整的功能。
摄像头的水平和垂直两个反向的转动都是依靠舵机来实现,旋转角
度只在0-180°之间。
以安防为考虑,此机器人设计了夜间或者室内无人报警功能,如夜晚有人进入巡航感应区域,机器人将会发出警报,为保证不会因一些意外的
情况产生误报,此智能报警的功能采用热释电传感器实现。
5 总结
基于智能手机远程控制的移动机器人不仅解决了监控漏洞问题,而且由于其
具备移动能力,如其增加机械手等模块化设备,则可以辅助人类做更多工作,由
此可以看出该产品的设计和研发具有一定的应用价值和市场前景。
参考文献:
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[2]陆金虎, 王益祥. 基于微信公众平台的智能家庭监控系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2017(8): 72-75.
[3]徐敏, 梁亚清. 基于DSP TMS320F2812的智能家庭监控系统设计与制作[J]. 2017(12): 21-23.
基金项目:重庆市中小学创新人才培养工程项目(CY180907);重庆市巴南
区科技计划项目(2018TJ09)
通讯作者:金辉(1984-),男,安徽庐江人,博士研究生。