障礙物檢測和顏色跟隨機(jī)器人的創(chuàng)建

描述

目的：

一些行業(yè)仍在努力掌握工業(yè) 4.0 的真正理念，即每臺(tái)機(jī)器都通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接。這個(gè)想法意味著使用傳感器、實(shí)施控制和智能編程來確保機(jī)器或機(jī)器人有效地執(zhí)行任務(wù)。一種這樣的應(yīng)用是在工廠中，材料必須由鐵路線控制的機(jī)器人在托盤或推車中移動(dòng)。我們的項(xiàng)目受到這個(gè)想法的啟發(fā)，即建立一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，這些機(jī)器人協(xié)同工作以遵循計(jì)算好的路徑并相互支持。它還通過引入自主方面來改進(jìn)概念，只允許對(duì)前面的機(jī)器人進(jìn)行編程以改變目標(biāo)路徑并消除對(duì)跟隨路徑的需要。這導(dǎo)致了我們的 IR 墻壁感應(yīng)和障礙物檢測機(jī)器人以及視覺感應(yīng)機(jī)器人的創(chuàng)建。

視覺傳感機(jī)器人（左）和墻壁跟隨和避障機(jī)器人（右）

機(jī)器人操作：

墻壁感應(yīng)和避障機(jī)器人：

它的基本原理是，第一輛機(jī)器人汽車使用紅外傳感器（安裝在右側(cè)）跟蹤墻壁，并使用安裝在汽車前部的超聲波傳感器檢測障礙物和轉(zhuǎn)彎。在第一臺(tái)MyRio的幫助下，從航位推算中獲得的坐標(biāo)信息被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上的LabVIEW軟件，在那里顯示坐標(biāo)，并繪制出汽車行駛路線的地圖。此外，我們可以在LabVIEW中動(dòng)態(tài)更改多達(dá)十個(gè)參數(shù)（速度、增益、轉(zhuǎn)彎速率等），這些參數(shù)控制轉(zhuǎn)彎發(fā)生的距離、轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度、跟墻時(shí)的速度，跟墻距離，以及相關(guān)的增益和閾值參數(shù)。

第一輛車的Labview接口

通過UART發(fā)送和接收數(shù)據(jù)

使用給定坐標(biāo)繪制機(jī)器人

上述實(shí)驗(yàn)室視圖片段中的參數(shù)允許我們控制C代碼片段中的一些參數(shù)，該代碼片段用于控制如何使用超聲波和紅外傳感器的數(shù)據(jù)。

墻跟隨參數(shù)

視覺傳感機(jī)器人：

視覺機(jī)器人

第二輛車使用USB攝像頭，它有自己的LabVIEW程序和MyRio來回傳輸信息。在我們的例子中，USB攝像頭跟蹤紅色，并使用其視圖中“紅色”的形心從LabVIEW程序向myRio發(fā)回一個(gè)轉(zhuǎn)向值，從而向機(jī)器人汽車發(fā)送轉(zhuǎn)向值，機(jī)器人汽車使用該信息沿與所看到的顏色對(duì)齊的方向轉(zhuǎn)向。第一輛車的后面貼著一塊紅色紙板，這輛車緊隨其后。使用第一個(gè)LabVIEW代碼中所示的排序系統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)彎參考值。然后在用于馬達(dá)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向控制中實(shí)現(xiàn)。

USB汽車機(jī)器人汽車的LabVIEW UI

視覺采集和分類紅色圖像的區(qū)域中心以測量轉(zhuǎn)彎率

通過UART在LabVIEW上發(fā)送轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)Vref

轉(zhuǎn)向和發(fā)送坐標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

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