课程设计自动小车设计报告范文

《课程设计自动小车设计报告范文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、简易自动仓储搬运智能小车（F2题）指导老师：周晓年队员:沙鹏自动化0601杨凯自动化0601鲜映霞电子0603学校院系：武汉理工大学自动化学院摘要：智能搬运小车采用AVR系列的Atmegal28作为控制核心，利用数字摄像头进行图像数据采集，准确鉴别卩L

2、种不同图形的立方体；采用光电管循迹走道，确定小车往返搬运物件的行进路线；使用电磁铁吸附立方体，便捷的完成搬运作业；选用12864液晶显示屏，实时显示小车运行时间和检测到的图像；沿用二值化优化算法，使图像识别快速而简捷。小车结构紧奏，界面美观大方。

3、1总体方案的设计与论证小车要将四个带有三角形（▲）、圆形（•）、四方形（■）和十字形（+）标志的立方体分别运送到指定的位置，首先要解决图像识别和小车行进路线循迹问题，为此，我们考虑了如下方案：方案一：采用光电管检测图像及路面信息光电管能将光信号转换为电信号，可以通过安装在车上的光电管阵列來识别图形和路面信息，车下的光电管识别路径，车上的光电管识别路径。对单个光电管而言，电路结构简单，数据处理方便，但用它来识别带图像符号的标志显得力不从心。如果用光电管阵列来识别带图像符号的标志，数据处理反而变得繁

4、琐，不宜采用。方案二：采用摄像头检测图像及路面信息摄像头可通过图像采集来巡线和识别图形符号，它具有信息量大，能耗低的优点，但对数据的处理相对复杂。如杲巡线这样相对简单的图像处理也用摄像头，势必“大材小用”既增加小车的成本，浪费资源，又给数据处理增加不必要的难度，此方案也有缺陷。方案三：采用摄像头识别图像，光电管巡线摄像头能摄取丰富的图像信息，尽管对它摄取的图像信息处理复杂些，但由它担任四个不同标志图像的检测任务还是最佳选择，且在搬运物体瞬间才开启摄像头检测，使微处理器在中断开启期间运行检测程序，

5、不会影响小车的其他运行。小车行进轨道线条单一，用四只光电管组成的检测阵列巡线简单、准确、可靠，使微处理器检测控制程序编写更加精简。通过上面三个方案的比较，综合考虑后，我们釆用了方案三。其次，要解决立方体的抓举和放置问题。若用铲车模式，立方体铲装时易移位，放置时易拖带，显然不太合适；若用抓斗模式，抓斗开闭又得添置一套机械设备，且需要增加一个控制抓斗运行的下位机，使控制系统更加复杂，也不太合适；采用电磁铁吸放模式，在四个立方体内事先放置薄贴片，在小车上放置电磁铁，这样，小车接近立方体，电磁铁通电即把

6、立方体吸附于小车上，小车到达指定位置，电磁铁断电，立方体即被卸下小车。屯磁铁吸放模式，只需要控制电磁铁通电和断电，就能实现立方体的抓举和放置动作，这种模式被我们采用。再次，耍解决小车行进的路径长度、时间和路径示意图问题。若用辉光数码管显示，因其功耗大，口不能满足题目“小车动力必须使用电池，不得用外接电源”的要求，故不能采用；若用发光二极管（LED）显示，因其只能显示长度、吋间，难以显示路径示意图，也不宜采用；用液晶（LCD）显示屏显示，因其功耗低、显示内容丰富而被我们采用。2理论分析与计算2.1

7、数字摄像头0V6620数据采集原理0V6620默认的图像输出为NAL制，每秒25帧，一-帧分为奇偶两场，那么每20MS就有一幅图像产生。其实可以通过IIC总线对其内部寄存器进行改写，改变它的输出格式，运用很灵活，摄像头实物图及引脚图见图一、二。图一摄像头实物图••••••••••••••••32••••••••••••••••31图二摄像头引脚图其小用到的引脚有PIN1-P1N8PIN14PTN16PIN32灰度信号输出接口Y0~Y7行中断信号HREF场中断信号VSYN模拟信号输出接口VT0摄像

8、头的分辨率为356xX292pixels,这是去掉了消隐区后的有效分辨率。按照20MS一场，一场292行，则一行持续的时间约为63uso用示波器观测行中断信号，发现每周期内有40us高电平，23us低电平，参考数据手册，只有在40us的高电平内，PIN1-PIN8输岀的是有效图像信号。行场中断波形图见图三。VYNSC：I-2OmsnFODDhref>R---M即…皿HREF高为4OuS,低为23uS图三行场中断波形图按照摄像头的工作规律，我们可以设定在第一次场中断来临后准备采集数据，紧接着检测行

9、中断，采集所需行的图像信息。直到第二次场屮断来临，关闭所冇检测，开始分析图像数据。2.2图像处理算法因为竞赛使用的图像是黑白的，为了简化计算，我们先对采集到的数据进行二值化处理，图四为二值化前后的数据对比。27282B2A2B2A2A2F2D2E2D2F3331312F30323333312927272F2B2A28272B2D2D2D2E2B2014102F33343325262725161010101010101010101010103935323327263F101010101010101