跟(gen)著控制技(ji)術、計(ji)算機(ji)技(ji)術、信(xin)息處(chu)理(li)技(ji)巧跟(gen)傳感器(qi)技(ji)巧的(de)開展，智能機(ji)器(qi)人無論是正在工業(ye)范疇(chou)(chou)仍是花費電子(zi)(zi)范疇(chou)(chou)皆曾經飾演了(le)十分緊張的(de)腳色，已成為人工智能研討跟(gen)開展的(de)熱點(dian)之一(yi)。正在語音節制機(ji)器(qi)人范疇(chou)(chou)，有研討評(ping)釋(shi)已勝利(li)天將接連隱馬爾可夫模子(zi)(zi)(CHMMCentrifugalPumpbasedonContinuousHiddenMarkovModel)模子(zi)(zi)使用于定點(dian)數(shu)字信(xin)號處(chu)理(li)器(qi)(DSPDigitalSignalProcessor)上，并實(shi)現了(le)對機(ji)器(qi)人的(de)語音節制。
對于(yu)(yu)傳感(gan)測距方面，利用(yong)(yong)(yong)多傳感(gan)器(qi)快(kuai)捷丈量智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)與障(zhang)礙物之(zhi)間距離的方式，使機(ji)器(qi)人(ren)不只具(ju)有語音辨(bian)認功(gong)(gong)用(yong)(yong)(yong)，并且能(neng)實(shi)現智(zhi)能(neng)避障(zhang)。而對于(yu)(yu)家用(yong)(yong)(yong)室內機(ji)器(qi)人(ren)的使用(yong)(yong)(yong)也有相關研(yan)討，文獻[4]探討了一種通用(yong)(yong)(yong)并無效的智(zhi)能(neng)移動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)嵌入(ru)式節制(zhi)平臺，并計劃(hua)了一套能(neng)滿(man)足要求的低(di)成本(ben)的機(ji)器(qi)人(ren)定位系統和自動(dong)充電(dian)體(ti)系。這里計劃(hua)的挪動(dong)音樂(le)機(ji)器(qi)人(ren)即屬于(yu)(yu)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)領域，該音樂(le)機(ji)器(qi)人(ren)散多種功(gong)(gong)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)一體(ti)，豈但(dan)有伴(ban)人(ren)頑耍(shua)的文娛功(gong)(gong)用(yong)(yong)(yong)另(ling)有護衛家庭平安的安防功(gong)(gong)用(yong)(yong)(yong)。
1總體(ti)(ti)方案計(ji)劃該(gai)挪(nuo)動(dong)音樂機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)以(yi)英飛(fei)(fei)凌16位(wei)單片機(ji)XE162FN處理器(qi)(qi)(qi)(qi)為(wei)(wei)焦(jiao)點，英飛(fei)(fei)凌開辟的(de)(de)(de)(de)(de)16/32位(wei)微控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)存(cun)在(zai)高度(du)(du)(du)(du)系統集成、無(wu)(wu)(wu)需外設(she)(she)附加器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)及(ji)相(xiang)關軟件(jian)開消(xiao)、供給(gei)系統安(an)全跟毛病護(hu)衛機(ji)制(zhi)(zhi)等功(gong)用(yong)(yong)(yong)。藍牙(ya)(Bluetooth)是一種(zhong)(zhong)寰球開放(fang)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)、低(di)成本的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)(wu)線通信范例。此(ci)外，因為(wei)(wei)藍牙(ya)存(cun)在(zai)傳(chuan)輸(shu)距離遠，抗干(gan)擾能力強(qiang)、功(gong)耗低(di)、傳(chuan)輸(shu)速率下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)優點，計(ji)劃采取(qu)了(le)藍牙(ya)無(wu)(wu)(wu)線通信技巧(qiao)，計(ji)劃主(zhu)體(ti)(ti)為(wei)(wei)一輪(lun)式挪(nuo)動(dong)小車機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)，擁有追隨主(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)行(xing)走、播放(fang)音樂、遙控(kong)運(yun)轉、彩燈隨鼓掌頻次(ci)閃灼和(he)(he)家庭安(an)防(fang)等多項功(gong)用(yong)(yong)(yong)。機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)挪(nuo)動(dong)采取(qu)驅動(dong)直流電機(ji)動(dong)員輪(lun)子(zi)遷(qian)移轉變實現(xian)，追隨主(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)行(xing)走的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)(yong)由(you)(you)紅外發射與吸收(shou)(shou)去斷定主(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)手中的(de)(de)(de)(de)(de)手持設(she)(she)備(bei)跟挪(nuo)動(dong)音樂機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)之間的(de)(de)(de)(de)(de)方位(wei)，進而(er)驅動(dong)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)追隨主(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)行(xing)走。無(wu)(wu)(wu)線遙控(kong)運(yun)轉由(you)(you)藍牙(ya)通訊(xun)實現(xian)。正在(zai)安(an)防(fang)功(gong)用(yong)(yong)(yong)上(shang)(shang)，該(gai)挪(nuo)動(dong)音樂機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)裝備(bei)了(le)典(dian)范的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)于檢測(ce)火警的(de)(de)(de)(de)(de)煙霧傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)，而(er)且若(ruo)是檢測(ce)到有煙霧或許煤氣保守時，當(dang)地聲響(xiang)報警和(he)(he)經由(you)(you)過程GSM無(wu)(wu)(wu)線網(wang)絡(luo)節制(zhi)(zhi)短信發送模塊(kuai)發送報警短信給(gei)指定的(de)(de)(de)(de)(de)手機(ji)號(hao)碼(ma)。GSM收(shou)(shou)集是正在(zai)蜂窩體(ti)(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)根底上(shang)(shang)開展而(er)來的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)無(wu)(wu)(wu)線數字收(shou)(shou)集尺度(du)(du)(du)(du)，存(cun)在(zai)收(shou)(shou)集容量年(nian)夜(ye)、營業品種(zhong)(zhong)齊備(bei)、旌旗燈號(hao)穩定性(xing)強(qiang)、存(cun)在(zai)較下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)保密性(xing)跟安(an)全性(xing)和(he)(he)靈(ling)巧(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)切換處置懲(cheng)罰跟自動(dong)遨游功(gong)用(yong)(yong)(yong)等浩繁(fan)優點。正在(zai)手持設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)劃上(shang)(shang)，裝備(bei)了(le)一塊(kuai)320*240的(de)(de)(de)(de)(de)觸(chu)摸(mo)屏以(yi)實現(xian)直觀便(bian)利的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)(wu)按(an)鍵遙控(kong)節制(zhi)(zhi)，和(he)(he)一個(ge)加速度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)感(gan)知(zhi)傾斜角度(du)(du)(du)(du)從而(er)節制(zhi)(zhi)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)運(yun)動(dong)。綜(zong)上(shang)(shang)所述(shu)，體(ti)(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)布局框圖(tu)如(ru)圖(tu)1跟圖(tu)2所示。
圖1體(ti)系(xi)移動機器人部(bu)門布(bu)局框
圖2體系手持設(she)備部門布(bu)局框
體系的(de)各部門之(zhi)間(jian)的(de)數據通訊如(ru)圖3所示。
圖3體系各部門間(jian)的通信
2硬(ying)件計劃因為體(ti)系的(de)功用較多，硬(ying)件部門則次要(yao)先容一些要(yao)害部門的(de)硬(ying)件計劃。
紅(hong)(hong)(hong)外(wai)吸收(shou)(shou)安裝采取(qu)2個紅(hong)(hong)(hong)外(wai)接(jie)收(shou)(shou)器1838離別裝置(zhi)正(zheng)在音樂機(ji)器人的(de)(de)頭部跟尾(wei)部。兩個接(jie)收(shou)(shou)器的(de)(de)輸出引腳(jiao)離別毗鄰單片機(ji)的(de)(de)10.2跟10.7引腳(jiao)。紅(hong)(hong)(hong)外(wai)接(jie)收(shou)(shou)器1838對38kHz頻次的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)敏感，以是紅(hong)(hong)(hong)外(wai)接(jie)收(shou)(shou)器1838可以檢(jian)測到紅(hong)(hong)(hong)外(wai)發射源(yuan)的(de)(de)方位，從(cong)而驅(qu)動機(ji)電向紅(hong)(hong)(hong)外(wai)發射源(yuan)的(de)(de)標的(de)(de)目的(de)(de)行進。
圖4智(zhi)能追(zhui)隨紅外發送吸收電路(lu)
鼓(gu)掌(zhang)(zhang)彩(cai)(cai)燈(deng)(deng)功用的(de)(de)(de)(de)實(shi)現次(ci)(ci)要(yao)分為鼓(gu)掌(zhang)(zhang)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)捕捉跟彩(cai)(cai)燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)扭轉(zhuan)點亮(liang)，彩(cai)(cai)燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)扭轉(zhuan)點亮(liang)較為簡(jian)單(dan)(dan)，但鼓(gu)掌(zhang)(zhang)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)捕捉上因為鼓(gu)掌(zhang)(zhang)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)不是尺度的(de)(de)(de)(de)階(jie)躍(yue)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)，當用示(shi)波(bo)器停(ting)止波(bo)形的(de)(de)(de)(de)窺察時(shi)，實(shi)際(ji)上波(bo)形正在回升(sheng)沿跟降低沿的(de)(de)(de)(de)處所呈現比力多的(de)(de)(de)(de)毛(mao)刺(ci)，也就是說一次(ci)(ci)鼓(gu)掌(zhang)(zhang)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)了屢次(ci)(ci)階(jie)躍(yue)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)。若是單(dan)(dan)片機紀錄2次(ci)(ci)回升(sheng)沿的(de)(de)(de)(de)工夫距離時(shi)，因為毛(mao)刺(ci)的(de)(de)(de)(de)存在，使得單(dan)(dan)片機毛(mao)病的(de)(de)(de)(de)將毛(mao)刺(ci)當作回升(sheng)沿而捕獲(huo)，形成(cheng)兩次(ci)(ci)回升(sheng)沿的(de)(de)(de)(de)工夫距離的(de)(de)(de)(de)變小。辦理的(de)(de)(de)(de)門徑是應用包(bao)絡(luo)檢測電路停(ting)止包(bao)絡(luo)檢測，再經由(you)過(guo)程電壓比力器拔取適(shi)合的(de)(de)(de)(de)比力電壓值(zhi)，從而發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)比力幻想的(de)(de)(de)(de)階(jie)躍(yue)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)，即(ji)一次(ci)(ci)鼓(gu)掌(zhang)(zhang)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)一次(ci)(ci)階(jie)躍(yue)旌(jing)(jing)旗(qi)(qi)燈(deng)(deng)號(hao)(hao)(hao)。
快遞分揀機器人工作原理視頻電(dian)(dian)路應(ying)(ying)用(yong)麥克風收(shou)羅(luo)聲響旌旗燈(deng)號，然后應(ying)(ying)用(yong)LM324對收(shou)羅(luo)去的旌旗燈(deng)號停(ting)止(zhi)比(bi)例縮小(xiao)，縮小(xiao)的比(bi)例為100倍，然后接過兩個1N5819跟一個104獨石電(dian)(dian)容停(ting)止(zhi)包絡線(xian)檢測，最初應(ying)(ying)用(yong)LM358作為電(dian)(dian)壓比(bi)力(li)器，應(ying)(ying)用(yong)1K電(dian)(dian)阻(zu)跟880Ω電(dian)(dian)阻(zu)分壓取得比(bi)力(li)電(dian)(dian)壓值(zhi)，其電(dian)(dian)路如圖5所(suo)示。
機(ji)器人(ren)的挪動(dong)采取驅(qu)(qu)(qu)動(dong)直流(liu)電(dian)機(ji)動(dong)員輪(lun)子遷(qian)移轉(zhuan)變實現，即節制(zhi)直流(liu)電(dian)機(ji)的正反轉(zhuan)跟(gen)速(su)率，體系直流(liu)電(dian)機(ji)驅(qu)(qu)(qu)動(dong)芯片采取SGS公司的L298N外部有(you)4通道邏輯驅(qu)(qu)(qu)動(dong)電(dian)路(lu)。用三極管構成(cheng)H型均衡橋，驅(qu)(qu)(qu)動(dong)功率年夜，驅(qu)(qu)(qu)動(dong)才(cai)能強。同時H型PWM電(dian)路(lu)事情正在晶體管的飽和狀態與停止(zhi)形態，存在十(shi)分(fen)下的服從。
圖5鼓(gu)掌旌旗燈號捕捉電路(lu)
機(ji)電的(de)轉速在于3個(ge)因(yin)素：負載、電壓(ya)跟電流(liu)。關(guan)于一個(ge)給定的(de)負載，可以經由過程脈(mo)沖寬度調制的(de)方式(shi)去(qu)使機(ji)電保持穩定的(de)速率。經由過程轉變施加(jia)正在直(zhi)流(liu)電機(ji)上的(de)脈(mo)沖寬度，可以增長(chang)或減(jian)小(xiao)機(ji)電的(de)轉速。調劑脈(mo)沖寬度，即轉變占空(kong)比，調劑機(ji)電的(de)速率。驅動(dong)板采取6個(ge)高速光耦6N137實現驅動(dong)電路(lu)與邏輯電路(lu)的(de)斷絕，如(ru)(ru)許可以無效(xiao)天制止(zhi)驅動(dong)電路(lu)與邏輯電路(lu)之間的(de)彼(bi)此滋(zi)擾(rao)。驅動(dong)板的(de)電路(lu)原理圖如(ru)(ru)圖6所示。
圖6直(zhi)流電機驅動電路
經由過(guo)程軟件編(bian)程可以自(zi)由轉變單片(pian)機(ji)(ji)(ji)兩路PWM脈(mo)沖旌旗(qi)燈(deng)(deng)號的(de)(de)(de)(de)(de)占空(kong)比(bi)，機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)A端(duan)(duan)毗(pi)鄰(lin)PWM脈(mo)沖旌旗(qi)燈(deng)(deng)號，機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)B端(duan)(duan)毗(pi)鄰(lin)單片(pian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)I/O引(yin)腳。當這個(ge)I/O引(yin)腳置(zhi)1時，電(dian)流從(cong)機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)B端(duan)(duan)流向(xiang)機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)A端(duan)(duan);當這個(ge)I/O引(yin)腳置(zhi)0時，電(dian)流從(cong)機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)A端(duan)(duan)流向(xiang)機(ji)(ji)(ji)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)B端(duan)(duan)，如(ru)許機(ji)(ji)(ji)電(dian)便可以轉變機(ji)(ji)(ji)電(dian)扭(niu)轉標(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，同時節(jie)(jie)(jie)制PWM脈(mo)沖旌旗(qi)燈(deng)(deng)號的(de)(de)(de)(de)(de)占空(kong)比(bi)值(zhi)借可以轉變機(ji)(ji)(ji)電(dian)扭(niu)轉速率(lv)，實現轉向(xiang)跟(gen)轉速的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)(jie)制。經由過(guo)程I/O引(yin)腳節(jie)(jie)(jie)制機(ji)(ji)(ji)電(dian)扭(niu)轉標(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)意圖如(ru)圖7所示(shi)。
圖(tu)7I/O引腳(jiao)節制機電扭轉表示(shi)
3軟件設計
軟件設計(ji)次要包羅上(shang)位(wei)機(ji)節制界面(mian)的計(ji)劃和(he)單(dan)片機(ji)的編(bian)程。如圖8所示，即為用(yong)VB計(ji)劃的體系上(shang)位(wei)機(ji)節制界面(mian)，便串口開辟而言(yan)，VB供給了串口通訊控(kong)件MSComm經由過程對此(ci)控(kong)件的屬(shu)性(xing)跟事宜停止響應編(bian)程操縱(zong)，便可以輕松(song)天實現串口通訊。
圖8上位機節制界面
藥品分揀機器人廠家價格分揀機器人去哪里買藥品分揀機器人批發商單片機(ji)的(de)編(bian)程(cheng)(cheng)則包羅機(ji)電驅動(dong)編(bian)程(cheng)(cheng)、音(yin)樂播放(fang)編(bian)程(cheng)(cheng)、藍牙收發編(bian)程(cheng)(cheng)等(deng)，這里截取機(ji)電驅動(dong)部門順序為例，以(yi)下(xia)所示(shi)。
4結語
這里先容(rong)了基于英飛凌(ling)16位(wei)單片機(ji)XE162FN的(de)多功能(neng)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)硬件跟軟件設計。該(gai)計劃的(de)翻新之(zhi)處在(zai)于將智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)文(wen)娛功用跟實(shi)用的(de)安(an)防功用相結(jie)合(he)，有人(ren)在(zai)家時，它是一個功能(neng)強大互(hu)動性強的(de)玩具，無人(ren)在(zai)家時它是家中(zhong)衛士，時辰監控家中(zhong)環境(jing)，而且可以經(jing)由過程短信方法講述。
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