本文主要讨论的是关于搬运机器人小车的设计与改进,涉及到的关键技术包括机器人自动化技术、视觉识别、循迹系统以及基于STM32的控制系统。STM32是一种微控制器,常用于机器人控制,因其具有良好的兼容性、运算速度和精度。
文章指出,搬运机器人在制造业、煤矿、物流等领域有广泛应用,其中轮式搬运机器人尤为常见,如AGV(Automated Guided Vehicle)无人搬运车。国外对轮式搬运机器人的研究起步较早,而国内相对较晚,近年来发展迅速。设计的这款机器人采用了STM32作为主控微处理器,通过摄像头模块进行视觉识别,辅助以红外循迹模块,实现对不同颜色但形状相同的物料的精准定位和分类搬运。
视觉模块选用了Open MV摄像头,该摄像头内置处理器,能进行物体识别和跟踪,通过串口通信将图像处理数据传递给STM32。电机驱动模块则采用了LM293N驱动原件,根据STM32发出的信号控制机器人的行驶速度和方向,实现四驱差动控制,确保小车能精确快速地沿预设路径行驶。
在软件设计方面,机器人会首先寻找目标位置,判断是否可以抓取。如果目标不可抓取,机器人会沿着铺设的线路寻找合适的位置。在行驶过程中,机器人会实时校正行驶轨迹,当偏离路径时,通过调整电机驱动实现差速运行,以微调路径。单片机根据计算结果控制电机运作,执行抓取和放置任务。
机械结构的改进设计包括机械臂和转向机构两部分。机械臂采用光电传感器进行轨迹检测,通过伺服电机驱动滑轨实现夹具的移动和开合,确保物体的稳定抓取和放置。转向机构采用四轮差速转向模型,如Ackerman-jeantand模型,以减少转向时的误差和打滑,提高转向精度。
总的来说,这款搬运机器人小车结合了机器人技术、机器学习、深度学习等多领域知识,通过智能感知和控制,实现了高效、精准的物料搬运。设计中考虑了实际应用场景的需求,优化了机械结构,提升了整体性能,具有较高的实用价值。