機器人視覺傳感系統(tǒng)的設(shè)計-文庫吧資料
2024-10-08 18:21本頁面
【正文】 是本設(shè)計的原理。當聲波受到尺寸大于其波長的目標物體阻擋時就會 發(fā)生反射，發(fā)射波稱為回聲。 本設(shè)計是考慮在室內(nèi)機器人在移動范圍不在的狀態(tài)下，是可以連接外部電源的，但是為了功能擴展的需要，本設(shè)計都采用內(nèi)部電源，便于移動。COM_HIG是遠距離模式， COM_LOW是近距離模式， COM_SET是調(diào)節(jié)模式，四個電阻 R1R1R1R1R1R18都起著分壓的作用，因為電阻的改變，改變分壓，從而改變比較電壓。設(shè)計中用了六個三級管，其中四個三極管的基級分別為 KKKK4，通過控制它們電平的高低，來實現(xiàn)電機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。當再次置 ， 555定時器停止工作，如此往復(fù)。每個電機都有四個信號控制，電機 1對應(yīng) DRIVE1_K DRIVE1_KDRIVE1_KDRIVE1_K4，電機 2類似。 RESET是復(fù)位端口，開關(guān) S1是復(fù)位開關(guān)。單片機工作在 0～5V的范圍內(nèi)，而前一級的輸出信號大約在 ～（為了實現(xiàn)測量距離在 ～），滿足要求，單片機可以正常工作。在本設(shè)計中，為了避免這種情況發(fā)生，我們加了一個反饋電阻，使他具有施密特觸發(fā)器的特性，排出了電壓失調(diào)現(xiàn)象。本設(shè)計供選擇了三種測距方式，每種方式在 IN+輸入基準電壓都不一樣。另外，在方波的邊沿，高頻分量較大，電容對其阻抗小，這樣當輸入信號翻轉(zhuǎn)時（即邊沿部分），輸出電流較大，加快了后邊三極管的狀態(tài)（這是對于二級放大來說的）。 超聲波接收一級放大電路先由超聲波接收探頭接收到發(fā)過來的信號，在把濾波后的互補的信號分別加載到運放 NE5532的正負兩端，形成差動放大信號，同時抑制共模信號的產(chǎn)生，放大的倍數(shù)由負反饋端的電阻與正端接地電阻的比值確定。 信號調(diào)理電路這部分的作用是實現(xiàn)把上一級的 40kHz的信號分成互補的兩個信號，由超聲波探頭發(fā)出。 諧振頻率發(fā)生電路這部分的作用是產(chǎn)生一個 40kHz的高頻信號，用單片機內(nèi)部的晶振與 555定時器都可以實現(xiàn)，本設(shè)計用的是 555定時器，具體運用的是多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。三、硬件設(shè)計 概述本設(shè)計目的在于研究移動機器人的避障系統(tǒng)、用超聲波傳感器來實現(xiàn)機器人的視覺功能。 總體結(jié)構(gòu)方框圖這一節(jié)中對整個設(shè)計的硬件部分進行了劃分，劃分為三個部分：高頻信號發(fā)生器、超聲波接收模塊、芯片分析和驅(qū)動模塊，畫出了框圖并且進行了詳細的分析。在傳感器方面，對主流的傳感器進行了篩選，紅外和超聲波傳感器是候選的兩種傳感器，通過在技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境、抗干擾等多個方面進行比較，說明超聲波要具有優(yōu)勢，最后選擇超聲波傳感器。在本設(shè)計中，我們使用的是超聲波傳感器。相當于人眼（視覺）是視覺傳感器，相當于人耳（聽覺）的是聽覺傳感器，相當于人皮膚（觸覺）的是觸覺傳感器，相當于人舌頭（味覺）的是味覺傳感器。避障的范圍是 ，但在 30cm內(nèi)是測量盲區(qū)，要盡量避免出現(xiàn)這種情況。在實時避障的同時能夠配合機器人的其他傳感器組建成龐大的智能機器人系統(tǒng)。本設(shè)計采用超聲波傳感器對外界環(huán)境的探測，來獲知外部的信息，實現(xiàn)移動機器人的基本功能之一避障。移動機器人是能夠在室內(nèi)或野外連續(xù)、實時地自主運動的智能機器人，是一種集
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