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自动循迹送餐机器人的设计与实现

更新时间：2020-03-24 07:51:19 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：餐机器人超声定位图像识别 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着人力资源成本的不断提高，服务机器人的市场需求也不断扩大，尤其是成本低廉、使用方便的智能送餐机器人系统，受到了越来越广泛的关注。

本文设计并实现了一套低成本的自主循迹送餐机器人硬件系统。该硬件系统使用价格低廉、性能稳定且操作方便的51单片机作为控制芯片，并且采用了红外传感器与超声传感器来实现机器人的循迹与避障等功能。系统还采用了直流减速电机作为运动模块，并通过PWM调速，实现了多样化的机器人行进控制。此外机器人配备了LCD液晶显示屏和用户功能按键，并预留了相应的系统交互接口，便于根据需求进行相关功能扩展。

循迹送餐机器人在实际应用中的核心问题是如何进行自主定位，本文首先实现了基于超声波测距模块的机器人自主定位方案。通过在应用场景中设置机器人的轨迹线经过餐桌上方特定标志物，并且将机器人的超声测距传感器朝向正上方进行安置，来检测机器人是否到达餐桌位置。通过机器人的状态迁移设计，完成指定的送餐任务。

本文还实现了基于图像识别的送餐机器人定位方案。通过在应用场景中配置摄像头与上位机来实时获取餐厅现场图像，继而使用OpenCV图像处理库接口识别并跟踪机器人在图像中的位置，并由此判断送餐机器人是否到达特定餐桌。本文还设计实现了上位机端与送餐机器人端的通信模块，通过使用蓝牙转串口硬件并封装自定义的通信协议，可以完成上位机端对送餐机器人的实时控制。

为了使系统具有良好的移植性、可复用性及可维护性，本文还对送餐机器人的软件系统进行了分层设计。按照Channel设计了驱动层模块，每个Channel功能单一且独立。控制层则按照功能分别管理，并由一个主逻辑控制模块统一管理控制层其它功能模块。

本文模拟了餐厅现场环境并在其中对送餐机器人进行了测试，测试结果表明本文的自主循迹送餐机器人系统工作稳定、运行正常，所设计的两套定位方案满足送餐任务需要，系统功能也可以满足实际应用的需求。