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  濟寧保潔智能控制系統設計與工作原理


濟寧保潔智能控制系統設計與工作原理


  公共場所智能濟寧保潔車主要是通過激光雷達等傳感器檢測周圍的環境來進行構圖,從而規劃運動路線。其工作原理如下:

  1)濟寧保潔激光雷達可以在半徑為5米的范圍內進行360°的二維平面掃描,產生空間的平面點云地圖數字信息;2)通過HC-SR04超聲波、紅外線傳感器采集高度50cm以下部分的環境障礙物信息,碰撞傳感器檢測是否發生碰撞。


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  3)濟寧保潔微處理器通過點云數據的濾波算法將激光雷達采集的構圖信息進行處理并建立地圖,從而分析出障礙物的方向、角度、大小等信息來規劃清潔路線;4)STM32微控制器控制伺服電機按路徑規劃算法得到的路徑進行運動并控制清潔機構工作?刂葡到y結構框圖如圖3所示。

  圖3 控制系統硬件結構框圖

  2 硬件設計

  在智能濟寧保潔車的控制系統設計中,硬件部分占有很大的比重。包括傳感器的選擇、驅動電機的選取、電機驅動電路的設計、人機交互界面的設計、無線通信模塊和供電模塊的設計等。

  2.1 傳感器的選擇


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  濟寧保潔傳感器是智能濟寧保潔車的“感覺器官”,考慮到單一傳感器難以滿足設計需要,所以采用多傳感器融合的設計方案。選用RPLIDAR激光雷達實現地圖信息采集,采樣率可調整,默認每秒采樣2500點、掃描頻率7Hz,角度分辨率為1度。并且可以通過調節旋轉部分的電機電壓來實現對角度分辨率、掃描頻率等參數的調整。選用HC-SR04智能超聲波傳感器和夏普公司生產的GP2D12紅外測距傳感器,可實現近距離的非接觸式距離感測功能,選用接觸式的碰撞傳感器,保證在發生碰撞時可以及時剎車。

   
  


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