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文檔名稱: DTMF受控的具有雙路徑跟隨方法的掃地機器人的開發與設計
文檔語言: 中英文(已翻譯)
文檔類型: rar
文件大小: 2.69 MB
英文單詞數: 3000
中文字數: 3000
整理時間: 2018-03-22

 

DTMF受控的具有雙路徑跟隨方法的掃地機器人的開發與設計

摘要

機器人的自動控制系統由于其令人難以置信的可靠性,特別是具有性能的時間優化能力,日益受到人們的歡迎。 本文介紹了一種利用Arduino Uno平臺開發的掃地機器人的實現方法,該平臺通過使用 DTMF 技術從任意距離由手機進行控制。 它是一種具有自控避障能力的電子設備,以及垃圾和灰塵清洗系統。 通常,真空吸塵器是家用清潔目的的有效技術,但是需要由任何人手動操作。 開發 DTMF 控制掃地機器人的主要目的是實現自動清潔系統,該自動清潔系統可以通過使用蜂窩電話從任何距離進行操作。 該機器人已建立在單片機平臺上,利用 DTMF 技術進行遠程控制操作。 機器人已經利用了兩種有效的智能路徑,用于清潔操作,具有必要的過濾器和空氣抽吸系統的升級版真空系統。

 

關鍵詞:掃地機器人,DTMF遠程控制,避障,路徑跟隨方法

 

一、介紹

近年來,機器人技術的極大進步已經為機器人的進一步開發和研究開辟了許多新領域的大門。掃地機器人是一種家庭服務機器人[1]的產品,已經開發用于自動家庭清潔的目的。真空吸塵器是1950年開發的,旨在為家用清潔工藝引入新技術的非常快速的嘗試,以幫助手動清掃房屋[1]。 機器人運動和自動控制系統將成為一個完美的、用戶友好的房屋清潔產品,它可以在其消費者中產生巨大的需求。現代技術通過遠程和無線控制[3]-[5]幫助市場帶來許多新的工業和家用產品,以實現家庭工作的舒適和不同房屋應用的自動化,例如清潔、烹飪和洗滌。 通過使用 DTMF 技術的蜂窩電話利用無線控制和距離控制系統,解決了在特定范圍內通過遠程控制來控制機器人的限制。 蜂窩電話具有許多應用進行遠程控制,包括網絡的全面覆蓋和高便攜性[4]-[7]

本文介紹了一種掃地機器人的開發,克服了以往商用房間清潔器機器人的局限性。 已經實施了使用具有兩種不同類型的智能路徑的 DTMF 的遠程控制特征來構造機器人。DTMF 控制系統是1950年貝爾實驗室研制的一種基于雙音多頻的遠程控制系統,為控制電話設備與消費者之間的距離裝置提供了良好的通信系統[8]。 機器人已經在基于 Atmega 微控制器的平臺上開發出來,該平臺被稱為 Arduino UNO,它為機器人開發提供了許多先進的特征[2]

 

二、方法

DTMF 是作為多頻信令系統,具有檢測在移動電話上被按下的密鑰或號碼的能力,該移動電話已經替換了較早的脈沖或環路斷開信令方法,以及通過使用行和列頻率的兩個正弦波音調的組合來在電話線上的話音頻率范圍內的撥號號碼的遠程信令,以表示 DTMF[10][13]的密鑰。行頻率是低的組頻率,以防止對諧波的錯誤解釋,并且列頻率屬于較低的組頻率,其稍微大于低組,以補償語音音頻系統的高頻滾降[13] DTMF 音調能夠代表小鍵盤上的16個不同狀態或符號中的一個或相當于4比特的數據。

1給出了機器人的功能框圖。房間清潔器機器人的遠程控制系統將使用已知為具有帶分裂濾波器功能的 MT8870 IC 和數字解碼器[3] DTMF 接收器來開發。 期望的頻率將被轉換為模擬信號,該模擬信號將由 DTMF 解碼器接收并被給予微控制器,用于根據 DTMF 接收器[8]接收的頻率來控制機器人。 該系統將通過使用稱為 HC04 的超聲波傳感器來容納障礙物檢測系統,以引導機器人避障。它將提供關于在特定范圍內的機器人前面的任何障礙物的信息。 由 DC 電機驅動器 L293D 操作的兩個齒輪 DC 電機將用于機器人的運動控制。 L293D 將根據從微控制器接收的信號運行電機。 真空系統將是機器人的主要部分,安裝在具有葉輪葉片的機器人的前面,并與繼電器模塊一起過濾。繼電器模塊將用于運行帶有外部電源的真空系統,以確保恒定的高 RPM。將有兩種模式來操作稱為模式 A 和模式 B 的機器人。模式 A 將用于機器人的完全自主操作,模式 B 將允許用戶手動控制機器人。

 

 

 

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