單軌同向可超越行走的機(jī)器人巡航系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

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(廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院 電子系，廣州 510990)

引 言

服務(wù)機(jī)器人所涵蓋的行業(yè)也是比較廣泛的，在日常的生活中，這類(lèi)機(jī)器人可應(yīng)用在餐廳傳菜、公司傳遞文件及倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)等眾多場(chǎng)合。但是，這些機(jī)器人在單軌同向行駛時(shí)只能按照指定速度依次行走，鮮有接到緊急事件的機(jī)器人優(yōu)先行走的策略。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出了一種有效的服務(wù)型機(jī)器人之間能在單軌同向互相穿梭行走的策略，并設(shè)計(jì)了一種可互相超越行走的服務(wù)機(jī)器人自巡航系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

為了確保相關(guān)數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性及方便性，整個(gè)系統(tǒng)分為兩大部分：MCU模塊和上位機(jī)調(diào)試軟件[3]。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

圖2 設(shè)計(jì)的場(chǎng)景模擬

其中，MCU采用MK60FX512VLQ15單片機(jī)作為中央處理器，并搭載攝像頭、超聲波測(cè)距模塊和nRF24L01+無(wú)線模塊；通過(guò)OV7725攝像頭識(shí)別指定的特定軌道，求出機(jī)器人行走路線與軌道的偏差量，并糾正偏差，同時(shí)也對(duì)軌道上的障礙物進(jìn)行檢測(cè)與避讓?zhuān)焕贸暡y(cè)距模塊實(shí)現(xiàn)同個(gè)軌道行走的兩個(gè)機(jī)器人之間距離控制，避免機(jī)器人之間產(chǎn)生碰撞；通過(guò)nRF24L01+實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間的互相通信，當(dāng)后方機(jī)器人需要超越前方機(jī)器人時(shí)，通過(guò)發(fā)送特定指令讓前方機(jī)器人停靠避讓?zhuān)瑥亩购蠓綑C(jī)器人躲避超越；藍(lán)牙模塊用來(lái)發(fā)送攝像頭采集的圖像和機(jī)器人的各項(xiàng)參數(shù)給上位機(jī)。上位機(jī)調(diào)試軟件主要處理機(jī)器人采集的圖像數(shù)據(jù)和在線調(diào)試機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)，如：機(jī)器人的速度PID參數(shù)、轉(zhuǎn)向PID參數(shù)和攝像頭分辨率參數(shù)等。……