【正文】 分或全部?jī)?nèi)容。從論文選題，撰寫開(kāi)題報(bào)告，到論文的具體撰寫，x老師給了我深切的關(guān)懷和無(wú)微不至的幫助，并提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議。基于數(shù)字圖像處理技術(shù)結(jié)合以太網(wǎng)通信技術(shù)的環(huán)保機(jī)器人代替手動(dòng)人力清掃白色垃圾的方案是可行的。經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)器人的整體實(shí)驗(yàn)、分析，證明機(jī)器人根據(jù)白色垃圾特征，進(jìn)行特征匹配，以完成自動(dòng)垃圾識(shí)別，速度控制響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)性能良好，穩(wěn)態(tài)誤差較小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)。這種報(bào)文優(yōu)先級(jí)技術(shù), 使工業(yè)控制中的緊急事件及時(shí)傳輸,從而改善了以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。2. 采用交換式以太網(wǎng)取代傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng)。1. 提高以太網(wǎng)通信速率。對(duì)于1000Mb/s的通信速率,同一網(wǎng)段上的站點(diǎn)可增到35個(gè),甚至更多。因此,設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),只要把站點(diǎn)數(shù)目限制在15個(gè)之內(nèi),就能滿足監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。假設(shè)以太網(wǎng)的幀長(zhǎng)度為256 字節(jié), 遠(yuǎn)方終端(RTU) 和監(jiān)控主站間以太網(wǎng)的通信速率為10Mb/ s ,傳輸介質(zhì)長(zhǎng)度為100m ,則仿真結(jié)果如圖43所示。階躍響應(yīng)如下圖41和圖42所示。時(shí)序邏輯部分主要完成對(duì)圖像傳感器時(shí)序信號(hào)的識(shí)別。而在圖像處理方面，不同的圖像處理程序效率對(duì)系統(tǒng)的工作頻率有較大的影響。特別是在檢測(cè)平面上線條時(shí),可以識(shí)別是否有分支．這一點(diǎn)是幀處理模式無(wú)法做到的。根據(jù)得到的結(jié)果，可以計(jì)算出更多關(guān)于跟蹤物體的信息：①計(jì)算區(qū)域面積。上述方法中，只有一個(gè)跟蹤點(diǎn)就可以改變標(biāo)記框，因此如果在跟蹤過(guò)程中出現(xiàn)噪聲點(diǎn)，就會(huì)對(duì)標(biāo)記框產(chǎn)生影響。然后處理器從圖像的左上角開(kāi)始，順序逐行逐點(diǎn)的檢查每一個(gè)像素。顏色標(biāo)定的任務(wù)是通過(guò)一個(gè)已知的顏色，找出其在顏色空間內(nèi)與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)封閉區(qū)域。圖33以太網(wǎng)通信過(guò)程函數(shù) 圖34 電機(jī)控制函數(shù) 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)及算法分析 圖像采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理目前，基于PC機(jī)的視覺(jué)處理算法有很多，但在基于微處理器的視覺(jué)系統(tǒng)中，系統(tǒng)在硬件資源和處理速度上都無(wú)法與PC機(jī)相比。HCS12X（圖像采集及處理）, 圖像處理函數(shù)圖32所示。在系統(tǒng)中我們使用了大量的狀態(tài)機(jī)制進(jìn)行各種狀態(tài)的判別和調(diào)用。 HCS12X（圖像采集及處理）工作流程系統(tǒng)開(kāi)機(jī)上電后，進(jìn)行自動(dòng)初始化，然后緊接著環(huán)保車等待圖像采集過(guò)程的結(jié)束，判斷是否有白色垃圾的存在。電源模塊硬件電路的具體設(shè)計(jì)如下圖210。采用V2TM控制結(jié)構(gòu)能提供無(wú)與倫比的瞬態(tài)反應(yīng)，非常適合當(dāng)今的高速邏輯電路的應(yīng)用。根據(jù)偏差 和偏差的變化率對(duì)輸出特性的影響； (4)去模糊。對(duì)于此舵機(jī)系統(tǒng)。舵機(jī)回路基本結(jié)構(gòu)圖如圖29所示。為克服AUV舵機(jī)系統(tǒng)摩擦、飽和等非線性因素的影響，全面改善系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性，本系統(tǒng)采用模糊PID控制方式，設(shè)計(jì)出了舵機(jī)控制器。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路硬件設(shè)計(jì)如圖28。L298為雙H橋驅(qū)動(dòng)器，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)電壓為46V、 A以下的步進(jìn)電機(jī)。在本文中，詳細(xì)介紹了一種新穎的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，它具有功耗低，精度高，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。在額定功率范圍內(nèi)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。圖27 通信模塊為了使電機(jī)的走位更為準(zhǔn)確，達(dá)到精密控制的目的，本系統(tǒng)采用一種高精度的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。W5100 提供3 種接口：直接并行總線、間接并行總線和SPI 總線。W5100 內(nèi)部集成了全硬件的、且經(jīng)過(guò)多年市場(chǎng)驗(yàn)證的TCP/IP 協(xié)議棧、以太網(wǎng)介質(zhì)傳輸層（MAC）和物理層（PHY）。內(nèi)置16 kbyte發(fā)送／接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，可快速進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，W5100支持且自動(dòng)識(shí)別?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，本系統(tǒng)采用以太網(wǎng)通信。可事實(shí)說(shuō)明某種標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)某個(gè)部分可能是最佳、最高效的，但用在其他部分可能是不符合經(jīng)濟(jì)效益和難以擴(kuò)展的?！　』谝陨系膬?yōu)勢(shì)，不少運(yùn)營(yíng)商已在計(jì)劃或正在鋪設(shè)以太網(wǎng)到他們的廣域網(wǎng)中?！? 可是以太網(wǎng)的廉價(jià)帶寬可能會(huì)為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)一些煩惱，唯恐他會(huì)蠶食現(xiàn)有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入，降低利潤(rùn)，吃力不討好。就這個(gè)意義上講，一般圖像取樣后按256級(jí)(8位)灰度層量化是足夠的。故每幀圖像的分辨率為10070。OV6620數(shù)字圖像傳感器的外圍電路主要分為時(shí)鐘輸入、電源去耦兩個(gè)部分,實(shí)際沒(méi)必要對(duì)這288行中的每一行視頻信號(hào)都進(jìn)行采樣，如此會(huì)增大S12存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)，甚至超出S12的處理能力。硬件設(shè)計(jì)上，有2個(gè)問(wèn)題需要解決，一個(gè)是圖像采集的嚴(yán)格時(shí)序同步，另一個(gè)就是雙CPU 共享SRAM的總線仲裁。OV662O是美國(guó)OmniVision公司生產(chǎn)的CMOS圖像傳感器，以其高性能、低功耗適合應(yīng)用在嵌入式圖像采集系統(tǒng)中，本系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)的輸入都是通過(guò)0V6620采集進(jìn)來(lái)的。隨著芯片制造技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，CMOS圖像傳感器日益受到重視，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，已成為固體圖像傳感器的研發(fā)熱點(diǎn)。 圖23 系統(tǒng)總體硬件電路圖 本系統(tǒng)以MC9S12XEP100為核心控制器的控制板原理圖，從而協(xié)調(diào)控制各個(gè)模塊之間的工作，如圖24是主控芯片電路原理圖。XGATE處理器完成車的移動(dòng)控制、拾取垃圾機(jī)構(gòu)控制以及通信任務(wù)，控制系統(tǒng)框圖如圖21所示。（3）定位與規(guī)劃搜索路徑：對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的巡邏，需要定位小車的當(dāng)前位置，并決定如何高效的搜索完該區(qū)域。采用模糊PID算法設(shè)計(jì)了搞精度，穩(wěn)定性的舵機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)地從理論分析到硬件設(shè)計(jì)，給出了相應(yīng)具體的設(shè)計(jì)方案和模擬仿真。在公共場(chǎng)所，特別是在公園里人流量較大，對(duì)清潔程度要求較高的場(chǎng)所，不僅需要定時(shí)清潔，而且要求隨時(shí)巡邏，清潔少量白色垃圾。首先是老齡化社會(huì)和殘疾人服務(wù)對(duì)服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)需求。我國(guó)學(xué)術(shù)界和企業(yè)界在863計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持下，先后針對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，并取得大量研究成果。 根據(jù)WTEC評(píng)估結(jié)果，環(huán)保機(jī)器人室外導(dǎo)航、機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)( 控制、機(jī)構(gòu)和計(jì)算的集成)、以及部分服務(wù)和個(gè)人機(jī)器人領(lǐng)域，美國(guó)始終保持領(lǐng)先地位：日本和韓國(guó)在機(jī)器人移動(dòng)技術(shù)、人形機(jī)器人和部分服務(wù)和個(gè)人機(jī)器人( 包括娛樂(lè)) 領(lǐng)域處于領(lǐng)先位置。 環(huán)保機(jī)器人我國(guó)的發(fā)展前景目前市場(chǎng)上銷售的保潔機(jī)器人有北京利而浦電器有限責(zé)任公司的福瑪特保潔機(jī)器人、浙江海星電子科技有限公司的HA C2智能吸塵器、深圳銀星智能電器有限公司的kv8家用清潔機(jī)器人、臺(tái)灣公司的2保潔機(jī)器人、上海羅寶公司的羅寶智能吸塵器機(jī)器人等。 and in trials, intelligent robot work environment fast response, you can achieve clean and efficient environment.
Based on the digital camera recognition technology to identify the white trash, Ethernet munication technology control the environmental robot system is feasible.Keywords: Ethernet?；跀?shù)字圖像處理技術(shù)結(jié)合以太網(wǎng)通信技術(shù)的環(huán)保機(jī)器人代替手動(dòng)人力清掃白色垃圾的方案是可行的。摘要 摘 要本文設(shè)計(jì)了基于數(shù)字圖像處理和遠(yuǎn)程控制的智能環(huán)保衛(wèi)士機(jī)器人白色垃圾拾取系統(tǒng)。基本完成了環(huán)保衛(wèi)士機(jī)器人的車體和電路部分，實(shí)現(xiàn)了白色垃圾的識(shí)別、拾取和回收功能。 fuzzy PID algorithm designed out precision, stability of the rudder machine control system.
The test and data analysis, the identification process of the white trash, white trash on the identification of more accurate to meet the needs of ordinary people。實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人代替手動(dòng)人力