《人工智能》--工程训练大赛 2021国赛 智能搬运机器人 视觉代码。UESTC Ordinary Car。.zip

# junkcar Author: innns  + 工程训练大赛，物流小车，智能搬运机器人，视觉方案 + 某些地方需要更换路径。建议先浏览一遍代码x + 建议给识别颜色区域加上自己的ROI，注意图像尺寸以及判断物料的条件 + 靶心像素距离偏离与机械臂移动距离的系数是在我们车上计算出的，不同车不同角度拍摄都需要重新计算（我们有一个斜向下拍靶子的摄像头） + 串口代码使用了`gezp`写的`2019 RoboMasterOS`中的内容，GPL协议。 --- ## [详细文档](report/report.pdf)（其实是个课设报告改的） 使用了[UESTC_Lab_Report_LaTeX_Template](https://github.com/zshufan/UESTC_Lab_Report_LaTeX_Template)的模板 ## 环境 + Raspberry Pi 4 2021-03-04-raspios-buster-arm64 （具体版本无所谓） + OpenCV 4.5.2 + contrib （条形码需要contrib） ### 具体环境配置 [junkcar Env](config/environment/junkcar_Env.md) ### 编译 ```shell # cd到包含CMakeLists.txt的这个目录 mkdir build cd build cmake .. make -j8 # main 文件就是可执行文件 ``` ## 通信协议 ### 数据帧封装 16字节数据帧 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ----------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] CMD | [2-13] DATA | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | 小端模式 ### 协议定义 ```cpp typedef enum : unsigned char { // >>>>>> 发送用 CMD_CURRENT_COLOR = 0x01, // 当前检测到的颜色 条形码读取的颜色 CMD_TARGET_POS = 0x02, // 当前检测到的靶心 CMD_QR_MISSION = 0x03, // 二维码读取的任务 CMD_ALL_COLOR = 0x04, // 所有颜色读取 CMD_ACK = 0x05, // 确认 切换相机 切换靶心等 CMD_STORE_POS = 0x06, // 库存区域位置 // >>>>>> 接收用 CMD_SET_MODE = 0x11, // 检测颜色/检测靶心 CMD_SWITCH_CAM = 0x12 // 切换相机 } SerialPortCMD; //>>>>>>树莓派端数据接口>>>>> bool SerialInterface::current_color(char color_num) { FixedPacket packet; packet.loadData(CMD_CURRENT_COLOR, 1); packet.loadData(color_num, 2); packet.pack(); return sendPacket(packet) == 0; } bool SerialInterface::all_color(char m1, char m2, char m3, char m4, char m5, char m6) { FixedPacket packet; packet.loadData(CMD_ALL_COLOR, 1); packet.loadData(m1, 2); packet.loadData(m2, 3); packet.loadData(m3, 4); packet.loadData(m4, 5); packet.loadData(m5, 6); packet.loadData(m6, 7); packet.pack(); return sendPacket(packet) == 0; } bool SerialInterface::target_pos(int target_x, int target_y, int target_z) { FixedPacket packet; packet.loadData(CMD_TARGET_POS, 1); packet.loadData(target_x, 2); packet.loadData(target_y, 6); packet.loadData(target_z, 10); packet.pack(); return sendPacket(packet) == 0; } bool SerialInterface::QR_mission(char m1, char m2, char m3, char m4, char m5, char m6) { FixedPacket packet; packet.loadData(CMD_QR_MISSION, 1); packet.loadData(m1, 2); packet.loadData(m2, 3); packet.loadData(m3, 4); packet.loadData(m4, 5); packet.loadData(m5, 6); packet.loadData(m6, 7); packet.pack(); return sendPacket(packet) == 0; } bool SerialInterface::temp(int target_x, int target_y, int target_z) { FixedPacket packet; packet.loadData(CMD_TEMP, 1); packet.loadData(target_x, 2); packet.loadData(target_y, 6); packet.loadData(target_z, 10); packet.pack(); return sendPacket(packet) == 0; } ``` #### Pi发给32 ##### 当前颜色 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*1 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ---------------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x01 | [2] (char) COLOR | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | ```cpp enum COLOR : unsigned char { NONE = 0x00, RED = 0x01, GREEN = 0x02, BLUE = 0x03 }; ``` ##### 靶心位置 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ----------------------------------------------------------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x02 | [2-5] (int) pos_x ; [6-9] (int) pos_y ; [10-13] (int) pos_z | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | + 左 pos_x 正 + 前 pos_y 正 + 逆 pos_z 正 ##### 任务顺序 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ---------------------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x03 | [2-7] (char) COLOR * 6 | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | ```cpp enum COLOR : unsigned char { NONE = 0x00, RED = 0x01, GREEN = 0x02, BLUE = 0x03 }; ``` ##### 一次扫完所有颜色 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ---------------------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x04 | [2-7] (char) COLOR * 6 | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | ```cpp enum COLOR : unsigned char { NONE = 0x00, RED = 0x01, GREEN = 0x02, BLUE = 0x03 }; ``` #### 32发给Pi ##### 设置 MODE | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | -------------------------------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x11 | [2] DETECT_MODE ; [3] TARGET_POS | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | ```cpp enum DETECT_MODE : unsigned char { DEFAULT_MODE = 0x00, // 空模式 0 COLOR_MODE = 0x01, // 读取颜色 1 国赛读取条形码 TARGET_MODE = 0x02, // 寻找靶心 2 QR_MODE = 0x03, // 读取二维码 3 ALL_COLOR_MODE = 0x04, // 读取所有颜色 4 STORE_MODE = 0x06 }; // enum COLOR: N R G B enum TARGET_POS : unsigned char { NONE_TAR = 0x00, LEFT_TAR = 0x01, CENTER_TAR = 0x02, RIGHT_TAR = 0x03 }; ``` ##### 切换相机 | 帧头*1 | 命令位*1 | 数据位*12 | 校验位*1 | 帧尾*1 | | -------- | -------- | ----------- | --------- | --------- | | [0] 0xAA | [1] 0x12 | [2] CAM_NUM | [14] 0xF0 | [15] 0xBB | ```cpp enum CAM_NUM : unsigned char { COLOR_CAM = 0x00, TARGET_CAM = 0x01 }; ```