基于模糊PID控制算法的导盲机器人研究

结合PID控制对线性定常系统控制的优越性和模糊控制器对复杂非线性系统的有效控制,设计了一种基于模糊PID控制算法实现导盲机器人的避障循迹控制。导盲机器人采用乐高套件搭建而成,避障环节设计采用超声波传感器检测障碍物信息,控制器采集障碍物信息及机器人行驶速度信息,利用模糊PID算法实现避障;循迹环节为克服遇机器人转弯或高速行进时一般PID控制算法稳定性差的不足,采用实时跟踪偏差和偏差变化率来修正PID控制的各个参数,实现对机器人的导航控制,其中机构采用红外传感器进行识别检测。实验结果表明,利用改进算法进行导盲机器人的避障循迹控制,能够极大的提高避障的准确率,精准的循迹。     

机器人技术应用课程配套实验装置的研制

设计了机器人技术应用课程配套的实验装置,该装置是一个多功能循迹机器人,可作为课程实验平台也可用于创新大赛或青少年机器人开发等竞赛。介绍了多功能循迹机器人硬件电路设计、结构布局和控制软件设计,重点介绍了循迹子程序设计。多功能循迹机器人有两种工作模式,循迹模式下自动跟踪轨迹线,遥控模式下人工干预机器人动作,两种模式可任意切换,学生在机器人设计、组装、编程过程中学习了知识,锻炼了技能。     

“机器人技术与创新实践”课程配套实验装置设计与研究

设计了＂机器人技术与创新实践＂课程的配套机器人实验装置,该装置是一个也可用于＂机器人游中国＂、＂机器人智能搬运＂等比赛的智能循迹机器人;介绍了智能循迹机器人的体系结构和硬件平台的模块化框架;根据课程和竞赛的实际需求进行了机器人的车体设计,并完成了实物装配;设计了机器人的控制程序流程,并针对现场环境要求引入动态阈值方法改进了控制策略。     

基于视觉导航的小型搬运机器人控制系统设计

为模拟自动化物流系统的作业流程,设计了一种基于Compute Stick的小型视觉导航搬运机器人控制系统﹒整个系统可分为视觉系统和驱动控制系统两个部分﹒视觉系统由Compute Stick电脑棒和摄像头组成,利用Open CV视觉库来完成目标的图像采集、处理与分析,实现循迹、颜色识别和特征点识别,并将分析结果通过串口传送给驱动控制系统;驱动控制系统由STM32单片机和360°舵机组成,根据视觉处理结果,由STM32单片机输出PWM脉宽控制舵机旋转的角度和速度,从而控制机器人移动﹒实验和竞赛表明该机器人系统稳定可靠,具有广泛的应用前景﹒     

专用焊接打磨机器人视觉系统的研究

针对水轮机修复专用机器人视觉系统进行了系统地描述,并对其硬件与图像处理方法作了较详细地阐述.采用主动视觉检测法,利用CCD摄像机等相关硬件获取图像和小波变换对获取后图像进行处理,实现了对叶片表面缺陷的识别并且引导机器人焊枪跟踪焊缝,实时调整焊枪姿态,以完成补焊及焊后打磨工作.     

一种基于线阵CCD的真彩色循迹传感器的研究

颜色是机器人视觉识别的重要特征之一。本文提出一种基于线阵CCD设计的真彩色传感器,可以根据具体颜色中的三色比例进行色彩识别,并将其应用于机器人的视觉系统,进行循迹导航与定位。     

基于ATmega 2560的智慧快递机器人设计

为有效促进对自动化专业创新性人才的培养,学科竞赛是一种能较好地促进实践环节教学的手段,能够"以赛促教"和"以赛促学"。根据2017年江苏省大学生机器人比赛要求,设计了一款智慧快递机器人,并获得二等奖。该机器人硬件包括四个部分,分别为控制电路部分、循迹部分、避障部分和投掷部分。其中,控制电路部分采用ATmega 2560单片机作为控制器;循迹部分采用红外对管作为循迹传感器;避障部分采用超声波和红外传感器作为避障传感器,投掷部分采用机械臂实现投掷。机器人能够智能避障,自行将包裹从起点运送到终点后,准确投掷到快递箱内并返回到起点继续实现下一轮快递功能。     

基于TDI CCD的偏振成像系统设计

介绍了一个基于DALSA公司IL-E2-1024 TDI CCD的偏振成像系统的设计,分析和解决了该系统一些电子学关键技术,实现了TDI CCD的驱动和CPLD对CCD的时序控制、图像信号的自相关采样和数字化、利用FIFO缓存数字图像信号,考虑用DSP进行实时的偏振图像处理并利用USB接口传送到计算机显示偏振图像。     

一种多通道CCD图像数据传输系统的设计

本文针对CCD成像系统图像数据通道多、传输数据率大的问题,设计了一套使用XC2V3000和DS90CR217/DS90CR218A实现多通道CCD图像数据传输的系统。该系统可实现输入时钟最高为85 MHz,数据吞吐率最大为1.785 Gbps的CCD图像数据传输。同时在本系统中总结了印制线路板设计中的一些经验。调试完成后,该系统已在某线阵CCD的图像传输中获得了很好的应用。     

基于红外循迹的火灾报警小车循迹算法研究

本文采用机理分析和实验测试相结合的方法论述了基于红外循迹小车的循迹算法研究。设计中采用了AT89C52单片机为控制核心,利用YL-19 L298N电机驱动设计的车体控制模块和基于单片机输出的PWM信号控制电机转速,利用红外循迹探头实现智能小车的自动循迹与自动避障。实验结果表明该算法能完成预期智能循迹,为火灾检测及报警机制创造出一个更加方便、智能的方式。     

嵌入式足球机器人视觉系统的硬件设计

为实现足球机器人设计不受Pc机或PCI04软硬件限制的视觉系统，实现FIRA(国际足球机器人联合会)比赛系统的视觉功能。综合运用了FPGA、FIFO和DSP等实现足球机器人的硬件，利用VHDL语言和汇编语言实现软件编制。足球机器人视觉系统包括CCD摄像头、sAA7113、AIA22B、EPM7128及TMS320VC5402，该系统不涉及软硬件版权问题，而体积只有PCI04系统的五分之一。实验表明系统很好实现了FIRA的ROBOSOT(自主式足球机器人)视觉系统的功能。     

一种多通道CCD图像数据传输系统的设计简

本文针对CCD成像系统图像数据通道多、传输数据率大的问题,设计了一套使用XC2V3000和DS90CR217/Dsg0cR218A实现多通道CCD图像数据传输的系统.该系统可实现输入时钟最高为85 MHz,数据吞吐率最大为1.785 Gbps的CCD图像数据传输.同时在本系统中总结了印制线路板设计中的一些经验.调试完成后,该系统已在某线阵CCD的图像传输中获得了很好的应用.     

CCD动态图像跟踪方法及应用

利用CCD图像采集设备，结合计算机图形编程，实现了对动态图像的扫描处理，从而获得跟踪点的运动轨迹图像．通过对CCD成像机理分析，实现了不同布置条件下由图像坐标到实际坐标的转换，并可直接获得跟踪物体的运动速度、加速度及倾斜角度等基本数据结果．该方法大大减轻了试验图像分析的工作难度及工作量。为深水网箱等动态物体的运动分析提供了高效手段．     

火车轮对表面缺陷检测

基于CCD图像采集测量和图像处理方法,设计实现了一种利用面阵CCD成像系统检测火车轮对表面剥离的非接触在线测量系统,着重讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像的影响,分析了轮对剥离图像的特征;并提出一种利用图像特征的剥离(金属表面脱落现象)检测方法和确定剥离尺寸大小的边界搜索方法．现场实验表明该方法具有较强的抗干扰能力,检测正确率达到90%,精度达到4mm．     

基于竞赛的医疗服务机器人控制系统设计

在分析医疗服务机器人竞赛要求的基础上,以单片机为控制核心,设计了竞赛机器人机械系统和基本控制电路.以STC89C52R为核心主控模块、以L298N为核心驱动模块,搭载舵机控制器、循迹模块、光电开关,搭建了竞赛医疗服务机器人控制系统.根据比赛流程,设计了控制算法,实现了医疗服务机器人的竞赛功能.     

基于USB 2.0的帧转移面阵CCD数据采集传输系统的研究

详细介绍了一种基于USB2.0的帧转移面阵CCD图像数据采集传输系统的软硬件设计。设计了基于可编程门阵列(FPGA)器件的CCD驱动时序发生器,并采用CCD专用视频处理芯片对模拟视频信号进行采样、量化、模数转换,通过USB2.0传输接口与计算机通信,实现了数据快速准确的传输。     

基于DM642的火灾报警系统的设计与研究

该设计介绍了火焰图像的识别,提出基于DM642的火灾报警系统的设计过程,主要利用CCD摄像头采集火灾的火焰图像,再由芯片TVP5150转变为数字信号送入DM642的Vp口,并由DM642对送入的数字信号进行分析与处理,实现火灾的自动报警.     

图像的边缘检测与轮廓信息处理实验

CCD（ChargeCoupledDevices）电荷耦合器件是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件,能对光照做出反应并把反应的强度转换成相应的数值。面阵CCD图像传感器广泛地应用于保安监控、道路交通管理、非接触图像测量、图像摄取与图像信息处理领域。该文着重讨论面阵CCD在图像的边缘检测与轮廓信息处理实验中的应用。该实验是工业机器人视觉、非接触二维尺寸测量、图像图形分析等的基础。     

智能餐厅服务机器人系统的设计与实现

随着科学技术的高速发展,机器人正逐步走进人们的生活。分析了现有餐厅服务机器人的优缺点后,设计了一种多功能智能化的餐厅服务机器人,采用STM32作为机器人的核心控制器,完成机器人的循迹、语音播报和红外避障等控制功能,同时决策多个机器人的运动位置和路径,达到机器人送餐的快速性和准确性。经模型测试,该餐厅服务机器人具有操作简单、稳定、成本低、实用性强等特点,具有广阔的发展空间。     

象棋机器人视觉识别算法研究

完成了象棋机器人的视觉识别算法研究,并进行了实验。对棋盘图像预处理,包括对棋盘图像颜色模型的研究、将彩色图像转换成灰度图像、利用均值滤波和中值滤波等方法对棋盘图像滤波、将灰度图像二值化等。利用图像分割算法进行了棋盘图像边缘提取等操作;利用改进的Hough变换对棋子的圆形和圆心进行定位,从而获得棋盘上的棋子位置,为棋子识别打下基础。针对象棋棋子图像特点提出了统计径向棋子像素的识别方法,首先利用数学形态学方法对棋盘图像进行细化处理,然后统计每个棋子的像素个数,从而实现棋子识别。实验结果表明,该方法能得到较好的识别率,而且对于任意角度的棋子像素值均具有保持不变的特点。该方法比较适合象棋机器人视觉系统。