基于樹(shù)莓派的某清理機(jī)器人設(shè)計(jì)摘要：這些年，中國(guó)的發(fā)展速度特別快，一些新興科技已經(jīng)越來(lái)越吸引人們的眼球，比如AR/VR、人工智能、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等。這些新科技的出現(xiàn)幫助人們提高了效率，方便了人們的日常生活。這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是由于我國(guó)這些年對(duì)高科技行業(yè)的需求越來(lái)越緊迫，掀起了一場(chǎng)科技風(fēng)。而我這個(gè)課題所研究的機(jī)器人也是基于現(xiàn)代大科技的支持，在此基礎(chǔ)上給我提供了很大的幫助。它越來(lái)越受到人們的青睞。本課題是基于樹(shù)莓派系統(tǒng)設(shè)計(jì)了的一款可實(shí)現(xiàn)清理為主然后可以對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的智能小車(chē)。由一些所需要的模板組成。它全身采用的是整體化的設(shè)計(jì)，可方便我們隨時(shí)使用，也不會(huì)占用大的地方。它的工作原理是車(chē)載的紅外傳感器通過(guò)往外發(fā)射兩路紅外光，然后這兩路紅外光對(duì)黒白兩個(gè)顏色反饋的信號(hào)不同，然后可以控制小車(chē)進(jìn)行左右。而車(chē)載的超聲波傳感器就可以和紅外配合實(shí)時(shí)進(jìn)行避障。超聲波加上舵機(jī)的幫助可以實(shí)現(xiàn)180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，擴(kuò)大障礙物的范圍。本課題采用的控制系統(tǒng)是以樹(shù)莓派為內(nèi)核，樹(shù)莓派給硬件傳遞信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，比如可以躲避障礙物，可實(shí)現(xiàn)路徑跟隨，可對(duì)垃圾進(jìn)行清理。其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的是L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，此機(jī)器人的速度控制由樹(shù)莓派執(zhí)行。關(guān)鍵詞：智能小車(chē)；樹(shù)莓派；自動(dòng)循跡；避障 目錄1緒論 11.1研究目的及意義 11.2油罐清理機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 31.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 [35]。8結(jié)論與展望8.1結(jié)論本課題設(shè)計(jì)的是一款樹(shù)莓派智能小車(chē)，它可以實(shí)現(xiàn)避障、循跡、清掃等功能。通過(guò)使用算法，不停的對(duì)其調(diào)試，使系統(tǒng)不斷優(yōu)化，最終可以實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，調(diào)試也很方便，系統(tǒng)響應(yīng)非常快。硬件電路我都是采用的是模塊化的組裝，可方便拆卸，為以后我們使用提供了方便。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，我們的小車(chē)設(shè)計(jì)是正確的，可行的，各系統(tǒng)之間的配合是穩(wěn)定的、可靠的。雖然本次設(shè)計(jì)的小車(chē)有很多優(yōu)點(diǎn)，但在設(shè)計(jì)中肯定也會(huì)出很多問(wèn)題。主要是以下兩個(gè)方面的問(wèn)題1、選擇的傳感器是性能比較好的傳感器，但也偶爾會(huì)有失靈的現(xiàn)象，通過(guò)在樹(shù)莓派輸入程序，傳感器也有檢測(cè)的不準(zhǔn)確。2、小車(chē)循跡檢測(cè)范圍比較小?？梢栽黾友E模塊的個(gè)數(shù)，可以使用多路循跡模塊，可以很明顯的增大檢測(cè)范圍8.2展望總體來(lái)說(shuō)，目前清理機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和研究都取得了很大的進(jìn)步，我們也取得了初步成功，做出了試驗(yàn)樣機(jī)，然而此課題還有很大的發(fā)展空間，還有很多我們值得去研究和改進(jìn)的地方：1、本文設(shè)計(jì)出的機(jī)器人，它的循跡方式比較單一，主要是考慮到場(chǎng)所的問(wèn)題，所以還有很多地方值得去考慮。2、在機(jī)器人的硬件上我們可以增加攝像頭模塊，不需要再借助電腦去反饋，我們可以通過(guò)攝像頭去實(shí)時(shí)查看環(huán)境情況，給我們提供了極大的方便。參考文獻(xiàn)李宏宇.智能擦窗爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].天津理工大學(xué),2018.周利坤.油罐底泥清理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安理工大學(xué),2016.謝階齊,周利坤.油罐底泥清洗機(jī)器人本體設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2012,25(03):5-6+9.Ecoppia’scleaningrobotswinfirstprojectinEgypt[J].Oil&GasNews,2021.WangDingyou.ResearchandDevelopmentofPhotovoltaicModuleIntelligentCleaningRobot[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,1744(2).周利坤,劉宏昭,李?lèi)?清洗機(jī)器人研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2014,33(05):635-642.黃瑞鋒.家庭窗戶(hù)玻璃清潔機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)研究[D].東北大學(xué),2017.王妹婷.壁面自動(dòng)清洗機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D].上海大學(xué),2010.Ecoppia’scleaningrobotswinfirstprojectinEgypt[J].Oil&GasNews,2021.ResearchAndMReleasesReport:CleaningRobotMarketReport[J].WirelessNews,2020.GAnilkumar,AnilkumarG,NaveenK,PavanKumarMTVSHK,BrahmendraKumarGV,PalanisamyK,PatilAvinash,SachanDeepak.DesignanddevelopmentofwirelessnetworkingforsolarPVpanelcleaningrobots[J].IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,2020,937(1).MaryAnderson機(jī)器人清理[J].英語(yǔ)畫(huà)刊(高級(jí)版),2020(23):14-16.馮斌.玻璃幕墻清洗機(jī)器人穩(wěn)定性控制與定位感知方法研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2020.王溪源.高層建筑壁面清洗機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D].沈陽(yáng)航空航天大學(xué),2020.蔣境偉.玻璃幕墻清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2019.李宏宇.智能擦窗爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].天津理工大學(xué),2018.王晴.螺旋槳清洗機(jī)器人超靈巧機(jī)械臂設(shè)計(jì)與性能研究[D].重慶交通大學(xué),2017馮冠華.高壓水噴射裝置對(duì)自來(lái)水管道清洗機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能影響研究[D].沈陽(yáng)理工大學(xué),2017.高慶珊.成品油儲(chǔ)罐清洗機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)研究[D].北京石油化工學(xué)院,2018.李冬冬.成品油內(nèi)浮頂罐清洗機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D].北京石油化工學(xué)院,2017.李源.基于樹(shù)毒派的無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[[D].鄭州大學(xué)，2016.王然升.自動(dòng)循跡智能小車(chē)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]青島科技大學(xué),2019.蘇曉峰,王海濤,程一平,楊崳媛,肖又文,黃旻璇.自動(dòng)循跡避障滅火智能小車(chē)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2021,34(04):134-135+143.劉天君,常昊,馬準(zhǔn),王鵬家.基于樹(shù)莓派的智能探測(cè)小車(chē)設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)試,2021(01):5-7+11.王愷.基于超聲波定位的跟隨式移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].重慶理工大學(xué),2020.陸曉杰.基于紅外雙目視覺(jué)的避障傳感器技術(shù)研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所),2020.劉芹.具有溫度補(bǔ)償功能的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(23):115.魯可,張曉東,馬宏旭.基于單片機(jī)的超聲波液位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù),2014,43(08):13-16+35.邵婷婷,高騰飛,劉石林,周楊樂(lè).基于STM32的智能導(dǎo)游小車(chē)設(shè)計(jì)[J].小型內(nèi)燃機(jī)與車(chē)輛技術(shù),2018,47(04):49-53.蘇安琪,王文韜,袁瑋含,靳長(zhǎng)典,鄒俊杰.一種基于樹(shù)莓派的智能導(dǎo)盲裝置設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技信息,2020(24):54-55.賈丙佳,李平.復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法[J].華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,42(01):103-112.張浩,孫新柱.增強(qiáng)D*Lite在自主移動(dòng)機(jī)器人安全路徑規(guī)劃中應(yīng)用[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,31(02):89-92.陳騰飛,鄧中亮,張朝暉.基于改進(jìn)A~*算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[A].中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室學(xué)術(shù)交流中心.第十二屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)論文集——S09用戶(hù)終端技術(shù)[C].中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室學(xué)術(shù)交流中