基于STM32的家庭服务机器人系统设计

本文摘要:章节 随着人工智能和传感器技术的发展,机器人已从工厂的结构化环境转入人们的日常生活环境,机器人不仅能自律已完成工作,还能与人联合协作已完成任务或在人的指导下已完成任务。家庭服务机器人是智能家居系统的一个最重要组成部分,在生活中的起到更加最重要。 当前,大部分的家庭服务机器人不具备行驶功能或只具备非常简单的避障能力,机器人的研究很多依赖建模构建,但是现实情况和建模结果有可能大相径庭。也有一些研究将问题变得复杂,反而回头了更加多的弯路。

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章节  随着人工智能和传感器技术的发展,机器人已从工厂的结构化环境转入人们的日常生活环境,机器人不仅能自律已完成工作,还能与人联合协作已完成任务或在人的指导下已完成任务。家庭服务机器人是智能家居系统的一个最重要组成部分,在生活中的起到更加最重要。

当前,大部分的家庭服务机器人不具备行驶功能或只具备非常简单的避障能力,机器人的研究很多依赖建模构建,但是现实情况和建模结果有可能大相径庭。也有一些研究将问题变得复杂,反而回头了更加多的弯路。  针对当前家庭服务机器人的严重不足和现代智能服务机器人的拒绝,本文明确提出一种基于STM32的家庭服务机器人系统的设计方案。

该方案仿真智能家居环境,修改了定位方式,有效地利用了ZigBee技术低成本、低功耗的特点,设计出有一个适合大小的轮式机器人展开试验,试验结果表明机器人需要构建预期目标并反映出有较强的自律决策能力。  1系统整体设计方案  整个家庭服务机器人系统主要由四部分构成,还包括布满RFID智慧地板的仿真智能家居环境、移动的轮式机器人、XBee协商器以及上位机。

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  智能家居环境设计宽为3.25米,长为2米,布满RFID智能地板,隔开成厨房和客厅两个房间,中间的房门长0.3米。厨房有水槽、搁板、智能冰箱等电器,客厅有餐桌、餐椅等。RFID智能地板的排序信息给机器人获取精确定位。

轮式机器人负责管理来往厨房与客厅之间给服务对象载运物品,是整个系统的核心部分。XBee协商器是基于ZigBee技术的无线传输模块,负责管理数据较慢平稳地传送。上位机主要负责管理数据的接管、处置和控制指令的发布命令等。

  2系统工作原理和流程  系统的主要工作流程是:上位机输出任务命令,该命令通过XBee协商器发送给轮式机器人。机器人接到任务命令后从休眠状态模式启动,加载智能地板RFID定位信息,将该动态方位信息上传遍上位机,以表明机器人运动轨迹。

机器人通过传感器模块检测自身姿态和周围障碍物情况,自律决策移动至目标方位捕捉物品,载运到最终目标方位给服务对象用于。其中,轮式机器人是整个系统设计的重点。  2.1XBee协商器工作流程  XBee协商器是年所启动的XBee网络节点,主要已完成XBee网络的组网功能和数据的发送功能,其中组网功能还包括XBee网络的创建和子节点的劲射。

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  首先,在XBee协商器上电废黜后对还包括硬件和软件的各个模块展开初始化。然后,开始扫瞄信道、展开能量检测、自由选择信道以及自由选择适合的PANID。

顺利之后就广播网络ID、信道,XBee网络就创建了。之后,XBee协商器转入监听状态,等候子节点发送到劲射催促信号,接到劲射催促后协商器容许子节点劲射并分配网络较短地址给子节点,这就构建了节点的劲射功能。最后,XBee协商器将上位机数据发送给子节点射频模块,启动轮式机器人,在接到来自子节点的数据催促后,将接收数据并通过串口线传输给上位机,这就是数据的发送功能。


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