【正文】 V6620工作在符合使用要求的狀態(tài)下，需少量外圍電路支持。但另一方面，他們也意識(shí)到以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶來新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，以太網(wǎng)設(shè)備的靈活性可促使用戶購買更多的帶寬，不再受到傳統(tǒng)TDM、 ATM或幀中繼設(shè)備的制約。全雙工或半雙工的傳輸模式，并可實(shí)現(xiàn)且兼容100 M以太網(wǎng)絡(luò)W5100 是一款多功能的單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片，內(nèi)部集成有10/100 以太網(wǎng)控制器，主要應(yīng)用于高集成、高穩(wěn)定、高性能和低成本的嵌入式系統(tǒng)中。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)累積誤差較小等特點(diǎn)，使得在速度、位置等領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變得較為簡(jiǎn)單。由于普通的模糊PID控制器隸屬度函數(shù)和控制規(guī)則一經(jīng)確定無法更改，因此適應(yīng)性較差 。CS51414提供高偏壓功能，從而達(dá)到最大的電壓驅(qū)動(dòng)效率，靜態(tài)電流僅為85μA。 圖31主函數(shù)程圖圖32圖像處理函數(shù)程圖 XGATE（電機(jī)控制及以太網(wǎng)通信）工作流程在通信過程如圖32，我們采用了通信協(xié)議和狀態(tài)機(jī)制，在這里因?yàn)橛玫囊蕴W(wǎng)加上我們的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說，一次正確的通信。去噪的思想是：如果一個(gè)像素點(diǎn)周圍的其他點(diǎn)也落在用戶輸入的RGB范圍內(nèi)，那么這個(gè)點(diǎn)就被認(rèn)為是符合要求的。27第四章 試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析 模糊PID控制在電機(jī)中的試驗(yàn)?zāi)：齈ID控制器由一個(gè)模糊控制器和PID控制器并聯(lián)組成。當(dāng)網(wǎng)段上的站點(diǎn)相同時(shí),1000Mb/s以太網(wǎng)的通信延遲時(shí)間比100,10Mb/s以太網(wǎng)的通信延遲時(shí)間少。設(shè)計(jì)了基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的智能白色垃圾識(shí)別系統(tǒng)，采用CMOS數(shù)字圖像傳感器識(shí)別白色垃圾；采用以太網(wǎng)通信技術(shù)同Internet聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)雙向互通；設(shè)計(jì)了斬波恒流細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人拾取和回收目標(biāo)垃圾；軟件上采取了模糊PID算法，實(shí)現(xiàn)靈活的機(jī)器人控制；設(shè)計(jì)了最優(yōu)化的垃圾搜尋路線確定算法，使機(jī)器人高效快捷地尋找目標(biāo)垃圾。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。本系統(tǒng)通過一系列的MATLAB仿真，可以得出：智能環(huán)保衛(wèi)士機(jī)器人工作啟動(dòng)正常，預(yù)設(shè)基本功能均能實(shí)現(xiàn)，工作偏差極小，動(dòng)作誤差基本在誤差范圍內(nèi)。以太網(wǎng)的通信速率在不斷提高,假設(shè)把系統(tǒng)中RTU 和監(jiān)控主站間以太網(wǎng)的通信速率提高到100Mb/s和1000Mb/s,傳輸介質(zhì)長(zhǎng)度仍為100m ,幀長(zhǎng)度為256 字節(jié), 仿真結(jié)果如圖44 所示。下面給出在通用ARM 處理器下提高程序效率的幾個(gè)建議：①內(nèi)嵌(inline)可通過刪除子函數(shù)調(diào)用的開銷來提高性能。如果被檢查的像素正好落入用戶定義的顏色范圍，就將這個(gè)像素標(biāo)記為跟蹤的；同時(shí)，需要記錄被跟蹤點(diǎn)中的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、最左點(diǎn)和最右點(diǎn)。打開圖像采集數(shù)據(jù)庫，提取圖像的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行邊緣提取，計(jì)算封閉區(qū)域的面積及形狀。本文采用工業(yè)控制中常用的加權(quán)平均法來實(shí)現(xiàn)去模糊。圖28 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊目前的工業(yè)控制一般采用PID控制，擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，然而對(duì)于數(shù)學(xué)模型難以建立的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，控制效果卻很難達(dá)到要求。L297+L298(L6203)的經(jīng)典架構(gòu)，使用斬波恒流細(xì)分的驅(qū)動(dòng)方法，在實(shí)際運(yùn)行中具有良好的升降速曲線。為實(shí)現(xiàn)沒有操作系統(tǒng)的Internet 連接，系統(tǒng)選用以太網(wǎng)控制器W5100擴(kuò)展以太網(wǎng)通信功能。圖26是基于以上原理分析和設(shè)計(jì)的硬件原理電路圖。 OV6620集成在一個(gè)板卡上，有獨(dú)立的17 MHz晶振。 本系統(tǒng)選用FREESCALE公司的16位雙核微控制器MC9S12XEP100作為主控芯片，選用數(shù)字CMOS圖像傳感器OV6620獲取環(huán)境信息。但值得指出的是，上述研究成果大都停留在理論研究層面，并沒有將研究成果在產(chǎn)品技術(shù)上體現(xiàn)出來。關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)通信；PID模糊算法；圖像采集；環(huán)保機(jī)器人Abstract This article is designed based on digital image processing, intelligent robots instead of manual cleaning of human waste in public places of the white system.
Identification based on digital camera technology to identify the white trash, after identification by servo control to pick up on garbage and recycling targets and, based on the characteristics of service robots and demand, not through the operation of the hardware design to realize The Internet connection and intelligent control. The system uses image recognition technology, and special images of white trash image recognition algorithm。 Image Acquisition Environmental RobotsIII目錄目 錄摘 要 I目 錄 I第一章 緒論 1 1 環(huán)保機(jī)器人我國的發(fā)展前景 1 2 環(huán)保機(jī)器人在我國發(fā)展趨勢(shì) 2 3第二章 環(huán)保機(jī)器人系統(tǒng)分析以及硬件設(shè) 4 4 4 6 7 7 11 15 16 18第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20 20 HCS12X（圖像采集及處理）工作流程 20 XGATE（電機(jī)控制及以太網(wǎng)通信）工作流程 23 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)及算法分析 24 圖像采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理 24 提高系統(tǒng)的工作速率 27第四章 試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析 28 模糊PID控制在電機(jī)中的試驗(yàn) 28 以太網(wǎng)通信試驗(yàn)數(shù)據(jù) 29( N) 對(duì)通信延遲的影響 29 30 改善以太網(wǎng)實(shí)時(shí)特性 31 32結(jié) 束 語 33參考文獻(xiàn) I致 謝 II第一章 緒論本系統(tǒng)設(shè)計(jì)出了一個(gè)能在特定場(chǎng)所，按高效的路徑進(jìn)行搜索，實(shí)現(xiàn)預(yù)定垃圾搜索識(shí)別，然后拾取目標(biāo)垃圾的環(huán)保智能小車?？梢灶A(yù)計(jì)，在不遠(yuǎn)的將來，老年人和殘疾人的護(hù)理將成為社會(huì)的一個(gè)重要負(fù)擔(dān) 需要一大批護(hù)理機(jī)器人提供諸如取物、喂飯、翻書等服務(wù)，幫助、照顧老年人和殘疾人的日常生活，提高他們的生活質(zhì)量，從而減少社會(huì)對(duì)護(hù)理人員的數(shù)量和要求。 圖21 系統(tǒng)框圖 圖22 環(huán)保衛(wèi)士機(jī)器人的俯視圖本系統(tǒng)依次通過六個(gè)模塊進(jìn)行介紹，分別是主控器模塊、圖像采集模塊、通信模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)模塊以及電源模塊。此外，單芯片圖像傳感器的使用必須結(jié)合透鏡鏡頭組來實(shí)現(xiàn)成像功能，鏡頭組的合理安裝也是值得注意的問題。在匯聚方面他的高成本效益是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)如ATM無法比擬的。使用W5100可以實(shí)現(xiàn)沒有操作系統(tǒng)的Internet連接。但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī)、交流電機(jī)在常規(guī)下使用。針對(duì)此情況，采用變論域思想對(duì)模糊PID控制器做了改進(jìn)。器件采用標(biāo)準(zhǔn)的8引腳小尺寸集成電路封裝，可完全兼容LT1376。通過對(duì)數(shù)據(jù)包的特定分析，得到了我們想要的數(shù)據(jù)，也是通過這些數(shù)據(jù)，我們傳遞給上層函數(shù)，控