• 最新论文
  • MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 P2P网络借贷的现状及发展前景分析 《伤寒论》在小儿推拿治疗外感病中的应用 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 《网络设备的安全配置》对高职院校网络技术类专业教学的影响 MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 《网络设备的安全配置》对高职院校网络技术类专业教学的影响 作业成本法在航空运输业中的运用 《伤寒论》在小儿推拿治疗外感病中的应用 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 个性化的智能机器人的设计与应用探讨
  • 推荐论文
  • MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 P2P网络借贷的现状及发展前景分析 《伤寒论》在小儿推拿治疗外感病中的应用 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 《网络设备的安全配置》对高职院校网络技术类专业教学的影响 MRI和CT影像分度在新生儿HIE脑损伤程度评估中应用的价值研究 《网络设备的安全配置》对高职院校网络技术类专业教学的影响 作业成本法在航空运输业中的运用 《伤寒论》在小儿推拿治疗外感病中的应用 关于汽车故障诊断技术的发展与应用现状研究 个性化的智能机器人的设计与应用探讨
  • 热门标签
  • 日期归档
  • 个性化的智能机器人的设计与应用探讨

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-10-10

    摘要:随着智能技术行业的兴起,越来越多的电子设备可以访问Internet。儿童玩具智能设计的趋势越来越明显。未来,玩具业将朝着高科技,智能化和多维互动的方向发展。本文介绍了一种智能机器人玩具系统,该系统由硬件电路控制以控制智能机器人玩具,并通过各种网络链接远程或在局域网下控制整个机器人系统。系统的主要控制使用Arduino Mega328 MCU作为控制核心。它使用IoT WiFi模块进行无线数据传输,以实现对远程可视界面的无线控制。它可以实现跟踪,红外避障,智能跟随,超声避障,超声红外避障,WiFi高清视频监控,定时提醒,环境温湿度检测等功能。该设计主要由硬件和软件程序组成,为个性化智能机器人玩具提供了解决方案,可以满足娱乐,科学,教育和其他功能的需求。

    关键词:智能机器人玩具;设计;测试

    1概述

    随着现代人生活节奏的加快,父母陪伴孩子的时间逐渐减少。通常,父母会选择玩具陪伴孩子。传统玩具的特点是功能单一,通常只能满足娱乐性要求,而现代玩具设计院也是如此。所需要的是强调玩具的多种功能,强调玩具可以满足娱乐,科学,教育和其他功能的需求。

    本项目研究的智能机器人玩具是一种新型玩具,主要从事人机交互和教育。它配备了摄像头,可以实现人机交互和远程高清视频捕获等功能。该机器人还具有跟踪,红外避障,智能跟随,超声避障,超声红外避障,Wi Fi高清视频监控,定时提醒,环境温度和湿度检测等功能。家长可以控制机器人通过简单的设置模式。机器人还具有安全模式,可检测周围环境并在遇到危险源时提醒您。

    2硬件系统设计

    2.1总体设计

    该系统以Arduino Mega328为核心处理芯片,由执行模块,电源系统模块,远程控制系统模块和感应系统模块等模块组成。远程控制系统负责连接无线Wi-Fi信号,通过广域网或局域网建立通信连接,接收服务器指令并处理高清晰度摄像机的图像数据并传输到服务器。定时提醒使用主控制系统上的计时器执行准确的定时计数。根据用户自己设置的计时时间和事件,在准时提醒时刻到达,并且蜂鸣器和指示灯闪烁以提醒用户根据显示屏上的事件进行处理。

    图1系统总体框图

    2.2主控模块的设计

    本设计使用Arduino Mega328作为核心处理芯片。其性能为:数字I/O数字输入/输出端子总数013,模拟I/O模拟输入/输出端子总数05,支持ISP下载功能。核心芯片主要负责读取和传输指令数据,进行处理,提取其中的控制信息以及输出控制信号以控制系统的各个部分。

    2.3电源模块的设计

    电源模块使用78M05芯片作为固定输出三端稳压器。输入电压范围为+ 5V至+ 18V,固定输出电压为+ 5V,额定输出电流(最大)为500m A,输出电压精度高达2%。具有热关断保护和限流功能,是各种低压电源设备的合适选择,并具有良好的压差性能曲线,外部有1000u F电解电容器来稳定电压并滤波直流波动的平坦转换。

    2.4执行系统模块的设计

    执行系统负责驱动电路,驱动直流电动机和转向器,允许智能机器人玩具以智能方式移动,打开灯光控制并修改LED显示屏的数据。另外,Arduino的智能机器人使用二维伺服云台来驱动视觉传感器的旋转。伺服云台支持单片机控制270度的旋转角度。输入信号脉冲宽度的周期用于更改伺服输出的转向轴角度。尺寸实际上等效于无级变速的无齿轮电动机。可以控制摄像机在手机上旋转,从而可以查看应用场景各个方向的实时监控数据。

    2.5传感系统模块的设计

    设计感测系统负责检测发送到主控制系统的每个传感器的数据,例如光敏,视觉,红外,超声波,烟雾传感器的数据,使主控制系统能够执行相应的组件程序并执行相应的操作。传感器模块包括光敏传感器,视觉传感器,红外传感器,超声波传感器,烟雾传感器,温度和湿度传感器等。

    感光传感器是感测环境的光强度,并传输到主控制系统。主控制系统负责打开辅助照明。

    视觉传感器使用广角相机捕获环境图像的图像,识别环境变化,将其传输到主控制系统,然后主控制系统控制动作执行模块以执行有效动作。

    红外传感器和超声波传感器都检测目标是否正在接近目标,检测目标或障碍物的距离,并将其传输到主控制系统,然后主控制系统控制动作执行模块以执行有效的操作。行动。

    烟雾传感器通过监视烟雾浓度实现防火。烟雾传感器使用离子烟雾传感器。当烟雾浓度过高时,数据将传输到主控制系统,并控制远程控制系统以向手机发出警报。

    温度和湿度传感器使用下一代传感器温度和湿度传感器,具有更高的智能性,可靠性和更高的精度规格。通过检测环境温度和湿度,可以执行高精度的AD转换并将其传输到主控制系统以进行数据处理。

    3系统软件设计

    在软件设计方面,使用Arduino语言编程,并且Arduino开发环境基于AVR-GCC和其他开源软件,并且用Java编写。也就是说,目标识别算法,环境监控算法和时钟控制在Arduino学习开发板上执行。环境监控算法通过传感器返回的数据确定环境是否安全,并采取相应的有效措施。时钟控制采用智能,健康,科学的方式管理孩子的饮食生活,具有按时提醒和促进睡眠的功能。

    使用Arduino语言进行编程,使用Arduino可以为开发人员带来很多便利。开源原理图设计,低成本微处理器控制器,简化的Arduino模块,微处理控制的独立操作,支持各种交互式程序以及更轻松的人机交互。

    4系统测试与分析

    通过对每个模块的仿真和设计的控制程序对系统进行测试,以验证系统的可行性。

    4.1执行模块的设计分析

    测试程序被引入主控制板,并且测试在受限的障碍物环境中开始。在此测试中,汽车会在不受控制的环境中自动执行自动驾驶,红外避障和超声避障。这样,实现了智能玩具的基本自动驾驶功能。

    4.2相机参数测试

    摄像头模块的默认参数未调整,视频预览效果不好,您可以调整摄像头的各种参数来优化更好的视频预览,例如亮度,对比度,色彩饱和度,曝光补偿,滤镜等。反复调试,达到预期的输出。

    4.3定时提醒测试

    定时提醒程序,用户界面提供了预先编写的各种事件方案,例如,当用户为仅使用您需要将指定的日期和时间设置为闹钟,然后选择相应的事件方案以完成设置。在实际测试中,当达到指定的时间时,蜂鸣器将响起,指示灯将闪烁,并且相应的事件将显示在显示屏上。用户处理确认时,可以取消警报。

    5个结论

    该系统的设计以智能和互动为指导,解决了传统玩具与儿童互动不足的问题。本设计以Arduino为主要控制单片机,独特地结合了遥控系统,感应系统和执行系统来设计整个智能玩具。注入生命。该设计具有很高的可玩性,实用性和安全性,为娱乐,科学,教育和许多其他功能的个性化智能机器人玩具提供了解决方案。

    参考

    [1]彭攀来,马亚珍,刘智。基于Arduino的移动机器人控制系统设计[J]。自动化与仪器仪表,2016(3)。

    [2]蔡瑞琪。 Arduino的原理与应用[J]。电子设计工程,2012(16)。

    [3]王志玲,文凯,陈杰。基于Android的小型移动机器人控制系统[J]。国外电子测量技术,2014(9)。

    [4]郑毅,钟志峰,郭伟,徐军。基于Arduino/Android的蓝牙通信系统设计[J]。计算机应用,2006,26(6):1175-1178物联网技术,2012(5)。

    [5]沉伟。人机交互在儿童智能玩具中的应用[J]。计算机CD软件和应用程序,2013(18)。

    [6]王磊,蓝健,陈学娟,陈峰。 [3]邓小平。基于Android平台的无线WiFi控制方法[J]。微机应用,2012(7)。

    友情链接: