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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 新型智能資源探測(cè)機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品以ARM先進(jìn)的Cortex-M3系列處理器STM32F103VCT6為控制核心,并結(jié)合無線射頻技術(shù)以及圖像處理技術(shù)來自動(dòng)或無線遠(yuǎn)程遙控控制新型智能資源探測(cè)機(jī)器人完成自動(dòng)尋線，定點(diǎn)取、放物，物體顏色判斷。充分利用了處理器內(nèi)部資源（多路高速高精度AD、多路PWM控制器以及定時(shí)和外中斷），靈活控制機(jī)器人運(yùn)行于地下勘探、高輻射等惡劣環(huán)境里進(jìn)行樣本采集等工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 1 方案概述 1.1課題來源 現(xiàn)在地球已探明資源越來越少，現(xiàn)在地球資源的勘探越來越受人們的青睞，現(xiàn)在資源的勘測(cè)都是在人工可以到達(dá)的地方，在一些人們不能到達(dá)的地方人們都是利用衛(wèi)星進(jìn)行進(jìn)行拍照，然后在根據(jù)這些照片進(jìn)行分析?？墒沁@樣得到的結(jié)果并不全面，并且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)探的情況，還有一些地方衛(wèi)星實(shí)拍不到圖片的，譬如山洞里。還有如果一些地方放射性物質(zhì)比較多，只是拍照是不能探測(cè)放射物質(zhì)的劑量。基于此我們開發(fā)研制了這一款新型資源探測(cè)機(jī)器人—越野獵手。他能在無人操縱的情況下對(duì)特定地域進(jìn)行樣本采集，并對(duì)這一區(qū)域地貌情況進(jìn)行提取。這樣給分析這一地域的資源或者放射性物質(zhì)的估測(cè)提供了有利的資料和憑據(jù)。 1.2功能描述 ★自動(dòng)尋找黑線 ★自動(dòng)尋找并拾取物體 ★顏色識(shí)別 ★遠(yuǎn)程無線遙控 ★舵機(jī)過載監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)（能很好判斷物體大概尺寸，不至于將物體夾壞） 1.3 應(yīng)用領(lǐng)域 1.利用本作品的顏色識(shí)別功能，可以將其用到液晶生產(chǎn)時(shí)壞點(diǎn)的檢測(cè)。 2.去掉攝像頭，可以將其改造一個(gè)高級(jí)玩具，由于其創(chuàng)作新穎、趣味性強(qiáng)、操作簡單、控制方便，其市場(chǎng)前景會(huì)更好。 3.根據(jù)攝像頭拍照分析和機(jī)械臂控制的功能，可以將其運(yùn)用到土壤、礦石等的采集。 4.還能改造成自動(dòng)運(yùn)輸車，按固定路線運(yùn)輸貨物。 由此可見越野獵手有著廣闊的應(yīng)用性和推廣性，所以它的市場(chǎng)投入能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 2 系統(tǒng)工作原理 2.1系統(tǒng)總工作框圖 主控板以STM32F103VCT6為控制核心，系統(tǒng)復(fù)位運(yùn)行后，攝像頭每隔50ms采集一幅圖像信息并以QCIF大小RGB565格式輸出數(shù)據(jù)存放于FIFO中，MCU讀取數(shù)據(jù)經(jīng)算法處理判斷路況自動(dòng)控制小車運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地時(shí)小車會(huì)停車對(duì)環(huán)境進(jìn)行拍照并存儲(chǔ)，根據(jù)攝像頭拍攝的圖片，顏色分析識(shí)別，憑借PSD傳感器對(duì)位置距離的精確確定，控制機(jī)械臂提取有用物質(zhì)，然后通過無線控制小車將采集物帶回。系統(tǒng)總工作框圖見圖2.1所示。 圖2.1 系統(tǒng)總工作框圖 2.2 攝像頭的工作原理及優(yōu)勢(shì) 攝像頭的工作原理（見圖2.2）：景物通過鏡頭(LENS)生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器表面上，圖像傳感器(SENSOR)是一種半導(dǎo)體芯片，其表面包含有幾十萬到幾百萬的光電二極管。光電二極管受到光照射時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷，然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再送到數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)中加工處理，再通過并行接口傳輸?shù)組CU中處理，通過顯示器將圖像顯示。此圖像傳感器應(yīng)用獨(dú)有的傳感器技術(shù)，通過減少或消除光學(xué)或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等，提高圖像質(zhì)量，得到清晰的穩(wěn)定的彩色圖像。 圖2.2 攝像頭的工作原理框圖 3 硬件設(shè)計(jì) 3.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 此模塊在系統(tǒng)中主要是起到驅(qū)動(dòng)小車上的四驅(qū)，完成小車的調(diào)速、轉(zhuǎn)彎、前進(jìn)和后退等功能，電路中我們采用L6207驅(qū)動(dòng)芯片，L6207是專門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的大功率驅(qū)動(dòng)芯片，它綜合了分立和CMOS功率晶體管電路的功能，最大輸入電壓50V，最大電流3A，可以提供足夠的驅(qū)動(dòng)力，并且每個(gè)芯片都具有兩路輸出，每一路我們都可以基于簡單的PWM信號(hào)調(diào)速，我們使用了兩片芯片完成了各種基本功能。直流電機(jī)我們采用日本Namik空心杯減速電機(jī)22CL-3501，減速比為80:1，力矩為13Kg，調(diào)速范圍廣，且易于平滑調(diào)節(jié)，調(diào)速時(shí)能量損耗少，過載、啟動(dòng)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于控制，控制可靠性高，能夠滿足我們“越野”某些陡峭的 地形。L6207電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路圖見圖3.1所示。 圖3.1 L6207電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路圖 3.2機(jī)械臂控制模塊 機(jī)械臂模塊是我們系統(tǒng)中比較重要的模塊，它負(fù)責(zé)抓取物體、完成機(jī)械操作等功能，我們采用串聯(lián)式機(jī)械臂，它由基座、腰部（或肩部）、大臂、小臂、腕部和手部構(gòu)成，具有結(jié)構(gòu)簡單、自重負(fù)荷比小、承載能力強(qiáng)和工藝性好等優(yōu)點(diǎn)。裝在運(yùn)動(dòng)臂上驅(qū)動(dòng)電機(jī)我們采用13Kg的舵機(jī)MG995，根據(jù)位置伺服機(jī)的特點(diǎn)，接收一定的控制信號(hào)，輸出一定的角度，我們采用五路PWM信號(hào)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣我們就可以實(shí)現(xiàn)靈活的控制，簡單方便，成本低廉。其舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)角和輸入信號(hào)脈沖寬度的關(guān)系如圖3.2所示。 圖3.2 舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)角和輸入信號(hào)脈沖寬度的關(guān)系 3.3機(jī)械臂是否撿到物體檢測(cè) 為了避免機(jī)械臂撿到物體后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使舵機(jī)電流急劇增加而破壞電機(jī)，我們?cè)黾恿藱z測(cè)舵機(jī)電流的功能（見圖3.3），根據(jù)機(jī)械拿物體前后電流的不同來分析機(jī)械臂是否撿到物體，從而來保護(hù)舵機(jī)，簡單而且容易控制。 圖3.3 電流檢測(cè)引出端口 3.4圖像處理 本作品采用8位的CMOS彩色圖像傳感器，其體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過 SCCB總線控制，可以輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率 8位影響數(shù)據(jù)。VGA圖像最高達(dá)到30幀/秒?？梢酝耆刂茍D像質(zhì)量、數(shù)據(jù)格式和傳輸方式。所有圖像處理功能過程包括伽瑪曲線、白平衡、飽和度、色度等都可以通過 SCCB接口編程，控制極其方便。并且彩色圖像傳感器擁有用獨(dú)有的傳感器技術(shù)，通過減少或消除光學(xué)或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等，提高圖像質(zhì)量，得到清晰的穩(wěn)定的彩色圖像。8位的并行數(shù)據(jù)輸出口，也增強(qiáng)了應(yīng)用性。 圖3.4 OV7670硬件電路圖 3.5 PSD測(cè)距 小車上使用的距離測(cè)量傳感器是利用光傳感器的距離測(cè)量，傳感器使用Sharp公司的型號(hào)為GP2D12的內(nèi)置LED(紅外發(fā)光二極管)和PSD 檢測(cè)器(Position Sensitive Detector)的模塊，通過改變輸出直流電壓輸出傳感器前面放置物體的距離。 此傳感器分為IR發(fā)光部和收光部，發(fā)光部。 發(fā)光部中發(fā)射到物體上的紅外線發(fā)射的時(shí)候，通過收光部的鏡頭接受從而測(cè)量到角度，利用三角測(cè)量法計(jì)算出距離。被使用的PSD傳感器測(cè)量的距離可測(cè)量的范圍為10cm到80cm。 PSD（Position Sensitive Detector，位置靈敏探測(cè)器）是光敏半導(dǎo)體元件，具有與端口二極管相似的結(jié)構(gòu)。從外部接收聚焦光束后，PSD傳感器的輸出電流與光接收點(diǎn)位置保持函數(shù)關(guān)系。由于用PSD不能單獨(dú)構(gòu)成測(cè)距傳感器，因此要利用PSD的最大特性——位置傳感特性 和三角測(cè)量法，才可以構(gòu)成測(cè)距傳感器。 圖3.5 PSD測(cè)距模塊原理示意圖 3.6 無線通信模塊 我們運(yùn)用無線數(shù)據(jù)傳輸主要是完成手動(dòng)遙控功能，通過無線模塊發(fā)送命令控制機(jī)械臂取物品和小車的運(yùn)行。我們采用NewMsg_RF2401B 2.4Ghz射頻模塊，最高工作速率 1Mbps，抗干擾能力強(qiáng)，低功耗 1.9 - 3.6V 工作，待機(jī)模式下狀態(tài)僅為 1uA，內(nèi)置硬件CRC檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制，內(nèi)置專門穩(wěn)壓電路，使用各種電源包括DC/DC 開關(guān)電源均有很好的通信效果，使我們的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、準(zhǔn)確，防止了偶爾錯(cuò)誤命令的誤操作。無線通信模塊電路示意圖如圖3.6所示。 圖3.6 Nrf2401無線通信模塊 3.7 光照補(bǔ)償電路 為了增加本作品的適應(yīng)性，我們?cè)黾恿斯庹昭a(bǔ)償功能。通過檢測(cè)外界光亮的程度，來調(diào)節(jié)LED燈的開關(guān)。我們采用AMC7135集成芯片制作光照的驅(qū)動(dòng)與控制電路，AMC7135是制作恒流源的專用集成芯片，其輸出恒定電流達(dá)到350MA，能推動(dòng)1W的高功率LED，達(dá)到穩(wěn)定亮度、增加電池總輸出功率的效果。其超低壓差、低靜態(tài)電流特性更延長了電池的操作時(shí)間。它無須任何外接組件，并具有輸出短路／開路保護(hù)與內(nèi)建過熱保護(hù)裝置。 圖3.7 AMC7135驅(qū)動(dòng)電路 3.8 攝像頭數(shù)據(jù)緩沖電路 由于攝像頭輸出數(shù)據(jù)的速度比較高，VGA圖像最高可以達(dá)到30幀/秒，為了彌補(bǔ)MCU采集速度的不足，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)緩存芯片AL422。AL422是由AverLogic公司推出的視頻幀存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)容量為384k×8 Bits,存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為先進(jìn)先出(FIFO),因而其接口非常簡單，運(yùn)用起來極其方便，而且彌補(bǔ)了我們采集的不足，使接收的信號(hào)更加穩(wěn)定。 圖3.8 AL422攝像頭數(shù)據(jù)緩沖電路 4 軟件設(shè)計(jì) 4.1主程序流程圖 本系統(tǒng)系統(tǒng)采用C語言編程實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。C語言本身帶有各種函數(shù)庫，算術(shù)運(yùn)算能力較強(qiáng)等功能。由于本系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)較多、較復(fù)雜，利用C語言的優(yōu)勢(shì)完全可以體現(xiàn)出來。 當(dāng)系統(tǒng)上電初始化完后，首先是讓小車前進(jìn)并判斷是選擇自動(dòng)控制還是運(yùn)用無線手動(dòng)控制模式。當(dāng)是手動(dòng)控制時(shí)，可以接受無線發(fā)來的命令進(jìn)行控制小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及機(jī)械臂完成一套人為動(dòng)作等功能；當(dāng)是自動(dòng)控制時(shí)，小車會(huì)自動(dòng)向前尋找黑線運(yùn)行，待到達(dá)目的地后會(huì)停車通過機(jī)械臂采集物體進(jìn)行顏色分析、辨別，進(jìn)而控制機(jī)械臂對(duì)物體進(jìn)行取舍。 圖4.1 主程序流程圖 4.2 圖像處理算法 4.2.1 圖像的處理 圖像預(yù)處理的目的是改善圖像質(zhì)量, 在本系統(tǒng)中的目的是為單片機(jī)識(shí)別路徑和物體顏色判定提供一幅更為清晰,更易判斷的圖像數(shù)據(jù)。首先我們對(duì)攝像頭輸出的320*240字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔行隔列提取，我們?nèi)?0行3列，接著進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換和二值化處理，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成較簡單0和1，減少數(shù)據(jù)處理的難度，然后進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)濾波，把圖像中干擾的像素點(diǎn)過濾出去，進(jìn)而得到比較準(zhǔn)確和簡單的像素?cái)?shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行中心線提取，然后對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。 圖4.2.1 圖像處理流程 4.2.2灰度轉(zhuǎn)換 本系統(tǒng)OV7670攝像頭配置輸出的數(shù)據(jù)格式是RGB565，是彩色的數(shù)據(jù)信號(hào)，但在路徑識(shí)別這一塊我們只需識(shí)別黑白二色即可，黑白色差對(duì)應(yīng)的RGB值相差大利于判定，所以在路徑識(shí)別前都要把數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，具體轉(zhuǎn)換方法為：灰度=R*0.3+G*0.59+B*0.11。 4.2.3二值化處理 通過實(shí)際硬件調(diào)試分析,發(fā)現(xiàn)原始圖黑點(diǎn)像像素值很小,多數(shù)都遠(yuǎn)小于10000（每個(gè)像素點(diǎn)占2個(gè)字節(jié)0xFFFF=65535），而白色區(qū)域像素值一般在40000以上。為了提取出黑線, 檢測(cè)像素值的跳變是最直觀的方案, 但是實(shí)際中一般黑白線邊沿的像素值不是突然跳變的, 而有一個(gè)過渡過程。所以, 將原始圖像進(jìn)行二值化處理不但有清晰邊沿線的功能, 還能方便后續(xù)路徑識(shí)別部分算法的設(shè)計(jì)與處理。 二值化處理就是對(duì)于輸入圖像的各個(gè)像素, 先確定某個(gè)亮度值, 當(dāng)像素的亮度超過該閾值時(shí), 則將對(duì)應(yīng)輸出圖像的像素值設(shè)為 1 （即認(rèn)為該點(diǎn)為白點(diǎn)）,否則為 0（該點(diǎn)為黑點(diǎn)）。 4.2.4濾波算法 由于像素點(diǎn)隔行隔列采集，所以濾波算法采用逐行掃描，即如果一個(gè)點(diǎn)的兩側(cè)都為黑點(diǎn)，則認(rèn)為改點(diǎn)為黑點(diǎn)；若一個(gè)點(diǎn)的兩側(cè)都為白點(diǎn)，則認(rèn)為該點(diǎn)位白點(diǎn)。 4.2.5黑線中心線提取 黑線中心提取方法為:先判斷每行的第一個(gè)點(diǎn)是否為白點(diǎn), 如是白點(diǎn)則依次白點(diǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù) (設(shè)計(jì)數(shù)為 a ), 當(dāng)遇到連續(xù)黑點(diǎn)時(shí)則計(jì)數(shù)黑點(diǎn)個(gè)數(shù) (設(shè)計(jì)數(shù)為 b) ,再次遇到白點(diǎn)時(shí)則退出該行計(jì)數(shù), 此時(shí)黑線中心所在列為 a+ b /2 ;如果第一個(gè)為黑點(diǎn),且不是噪聲點(diǎn) (即為連續(xù)的黑點(diǎn) ), 則直接對(duì)黑點(diǎn)計(jì)數(shù) (設(shè)計(jì)數(shù)為 b),當(dāng)遇到連續(xù)白點(diǎn)后則退出計(jì)數(shù),這種情況下得到的黑線中心位于第 b /2列。 雖然在前面已經(jīng)有去噪處理, 但是偶爾還是會(huì)有干擾, 這樣提取出來的某些行黑線中心位置就發(fā)生了跳變。同時(shí), 為了后續(xù)的控制模塊得到準(zhǔn)確的道路信息,需要對(duì)特殊行及跳變點(diǎn)進(jìn)行插值處理, 即賦予其前后兩行的平均值作為黑線中心值。但是考慮到會(huì)出現(xiàn)這樣的復(fù)雜情況:連續(xù)兩行出現(xiàn)跳變點(diǎn)或者特殊行的前后出現(xiàn)跳變點(diǎn), 這時(shí)如果簡單的按上面的方法進(jìn)行插值, 會(huì)插入一個(gè)誤差很大的中心點(diǎn), 使道路產(chǎn)生彎點(diǎn)。于是,在這里需要對(duì)差值算法進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)算法考慮了連續(xù)兩個(gè)中心點(diǎn)需要插值的情況, 先將當(dāng)前點(diǎn)與前一個(gè)點(diǎn)比較, 計(jì)算其偏差值,如果偏差較大則為需要插值的點(diǎn); 接下來計(jì)算前一個(gè)點(diǎn)與當(dāng)前點(diǎn)之后一點(diǎn)的偏差, 后面一點(diǎn)如果是誤差點(diǎn), 則當(dāng)前點(diǎn)賦值前一點(diǎn)的值,如果后面一點(diǎn)為正常點(diǎn)則當(dāng)前點(diǎn)取其前 后兩點(diǎn)的平均值。 圖4.2.2 改進(jìn)差值算法流程圖
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 現(xiàn)在地球已探明資源越來越少，資源勘探越來越受人們的青睞，現(xiàn)今資源勘測(cè)大部分是利用衛(wèi)星完成，但對(duì)其拍的照片進(jìn)行分析，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)探的情況，還有一些地方衛(wèi)星實(shí)拍不到圖片的，譬如山洞里。還有如果一些地方放射性物質(zhì)比較多，只是拍照是不能探測(cè)放射物質(zhì)的劑量?；诖宋覀冮_發(fā)研制了這一款新型智能資源探測(cè)機(jī)器人—越野獵手。它能對(duì)特定地域進(jìn)行樣本和地貌的采集和提取。這樣給分析這一地域的資源或者放射性物質(zhì)的估測(cè)提供了基本的數(shù)據(jù)?！緞?chuàng)新點(diǎn)】 1.舵機(jī)過載檢測(cè)保護(hù)。 2.利用PSD避障模塊完成精確的距離檢測(cè)。 3.攝像頭在機(jī)械臂上固定，可以360度進(jìn)行資源勘探，這樣探測(cè)的地形地貌更加以及礦產(chǎn)的面積的勘測(cè)更加準(zhǔn)確。 4.攝像頭參與機(jī)械的控制，處理器通過對(duì)攝像頭采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析完成曲線分析、顏色識(shí)別、控制舵機(jī)的精確控制。 5.在任何極端的條件下，都可以通過無線方式遠(yuǎn)程控制小車的行動(dòng)，進(jìn)而進(jìn)行樣本的采集。 【技術(shù)關(guān)鍵】 圖片的采集處理、存儲(chǔ)、顏色辨別。 2. 舵機(jī)過載檢測(cè)的時(shí)機(jī)。 3.通過圖片判斷物體位置和形狀，并控制機(jī)械臂準(zhǔn)確的撿取物體。 4.無線傳輸數(shù)據(jù)供控制臺(tái)處理分析。 【主要技術(shù)參數(shù)】 功率 車速 探測(cè)范圍 無線控制距離
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 【作品科學(xué)的先進(jìn)性】 1.簡易探測(cè)機(jī)器人的研制將增強(qiáng)國內(nèi)同類技術(shù)的推廣和應(yīng)用。 2.利用攝像頭作為本系統(tǒng)的“眼睛”，全方位探測(cè)地形地貌。 3.根據(jù)圖像的分析物體的位置、顏色和形狀 4.與現(xiàn)有的核檢測(cè)機(jī)器人相比，它具有小巧方便，價(jià)格低廉。 5.本系統(tǒng)動(dòng)力裝置與越野車相似，有超強(qiáng)的動(dòng)力，可以載3千克重物在崎嶇道路上順利行走。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可以將其設(shè)在自動(dòng)檔，它會(huì)自動(dòng)向目的地前進(jìn)。路途中一直檢測(cè)路面的光照，當(dāng)光照低于設(shè)定值時(shí)他會(huì)自動(dòng)打開前光燈，并根據(jù)現(xiàn)在光照的強(qiáng)度來改變前光燈的亮度，保證攝像頭分析圖像沒有影響。當(dāng)攝像頭發(fā)現(xiàn)與周圍顏色不一樣的物體，結(jié)合測(cè)距裝置判斷小車與其前面物體的距離，然后通過機(jī)械臂將其收集到車的收集箱里，并對(duì)通過攝像頭多方位收集這一區(qū)域的地貌。多次采集后會(huì)返回到出發(fā)點(diǎn)。 當(dāng)選擇手動(dòng)擋，可以通過無線控制小車行走的路線，采集樣本的地點(diǎn)。如果在比較荒蕪的野外，可以利用GPS定位接收器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。 1.利用本作品的顏色識(shí)別功能，可以將其用到液晶生產(chǎn)時(shí)壞點(diǎn)的檢測(cè)。 2.去掉攝像頭，可以將其改造一個(gè)高級(jí)玩具，由于其創(chuàng)作新穎、趣味性強(qiáng)、操作簡單、控制方便。 3.根據(jù)攝像頭拍照分析和機(jī)械臂控制的功能，可以將其運(yùn)用到土壤、礦石等的采集。 4.還能改造成自動(dòng)運(yùn)輸車，按固定路線運(yùn)輸貨物。
同類課題研究水平概述
- 智能機(jī)器人的研究是從擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能，使計(jì)算機(jī)更有用開始的。1 9 5 8 年Sｈａh－onn和Mi n s k y 首先提出給計(jì)算機(jī)裝上 “手”的想法。1 9 6 1 年麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室研 制 出具有觸 覺 的、用 計(jì)算 機(jī)控制 的MH一 1智能機(jī)器人。1 9 5 7 年出現(xiàn)了裝有電視攝象機(jī)的并由計(jì)算機(jī)控制的帶視覺的機(jī)器人這種機(jī)器人通過電視攝象確定物體的位 置，用齊次變換的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角和手臂的位置。6 0 年代后期到7 0 年代初期， 智能機(jī)器人引起許多學(xué)者的重視美國，日本、英國等相繼建立研究機(jī)構(gòu)，開展 T智能機(jī)器人的研究。7 O年代之后，研究機(jī)器人目的主要是解決工業(yè)裝配，測(cè)量等人類可以完成的任務(wù)，然而用于危險(xiǎn)環(huán)境探測(cè)，資源探測(cè)的機(jī)器人寥寥無幾。 該新型智能資源探測(cè)機(jī)器人采用四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠適應(yīng)崎嶇的路面，將來也可適用于資源探測(cè)以及地震救援和反恐工作。它采用無線控制和自動(dòng)控制相結(jié)合的方式，在不同的環(huán)境下采用不同的控制方式。當(dāng)無線信號(hào)差的地方，機(jī)器人自動(dòng)記錄前進(jìn)路線，自動(dòng)完成任務(wù)，在一些比較復(fù)雜的環(huán)境，還以進(jìn)行手動(dòng)控制，使機(jī)器人順利完成任務(wù)。它具有一個(gè)360度可旋轉(zhuǎn)的攝像頭，使機(jī)器人可以完全了解身邊情況。采用超聲波加PSD傳感器的模式，使機(jī)器人定位更加準(zhǔn)確。并且攝像頭參與機(jī)械的控制，使它在使用時(shí)更加穩(wěn)定，因此更有利于新型智能資源探測(cè)機(jī)器人的推廣前景的迅速發(fā)展。
