创意智能垃圾分类机器人(舵机)

合集下载

湘机小学2013机器人创意比赛创意设计(环保小卫士”——智能垃圾桶机器人)

湘机小学2013机器人创意比赛创意设计(环保小卫士”——智能垃圾桶机器人)

环保小卫士——智能垃圾桶机器人设计报告作 者:莫棫涵、桂健秦指导老师:王南霞作者单位:湘潭市岳塘区湘机小学第六届湖南省机器人创新设计大赛参赛作品一、作者简介:姓名:桂健秦性别:男民族:汉出生年月:2002年5月14日就读学校:湖南省湘潭市岳塘区湘机小学就读班级:五【5】班性格:有耐心,很细心,做事认真个人爱好:乒乓球,篮球,电脑,射击类游戏,看书姓名:莫棫涵性别:男民族:汉出生年月:2002年3月1日就读学校:湖南省湘潭市岳塘区湘机小学就读班级:五【5】班性格:开朗、阳光、自尊心极强个人爱好:篮球、运动、读书、机器人设计制作二、作品简介:现在,大家都在宣传和建设“两型社会”,但我们还是可以看到这样的现象:公共场所垃圾桶的周围经常满是垃圾,有时垃圾桶满了也没能及时清理;垃圾桶有老鼠窜来窜去;夏天的时候,垃圾桶的苍蝇、蚊子特多;经过垃圾桶时臭味难闻;有些人还是没有社会公德,手中的垃圾随便扔到地上或垃圾不入垃圾桶;虽然有分类垃圾桶,人们却很少把垃圾分类入桶……同时我们也了解到清洁工人每天在清理垃圾时都很辛苦,于是我们想到研制环保小卫士,这种环保小卫士实际上是一种智能的垃圾桶机器人,他能服务社区, 为社区保洁,充当环何卫士的职能,干最脏、最苦、最累的活,并能提醒人们注意公共卫生,养成好公共环境卫生好习惯,宣传两型环保知识,提高人们生活和居住环境质量。

我们设想我们研制的环保小卫士有脑子,有嘴巴,有眼睛,有手和脚,能自动分类垃圾,并能对垃圾进行简单的处理。

首先,这个垃圾桶是封闭的(但能透气),老鼠、苍蝇不能随便进入垃圾桶,当检测到有废物丢入垃圾时,提醒人们进行分类入桶,然后自动打开垃圾盖,并能再次对垃圾进行二次分类。

其次,这个垃圾桶能进行垃圾处理。

对不可回收的垃圾进行粉碎等处理,并可能利用垃圾来发电,为自己提供能源。

垃圾桶具有自动清理功能,垃圾满了能自动行走到垃圾场“倒”垃圾,使垃圾桶更干净。

第三,能监测周围的环境情况,显示出环境污染指数。

创意赛智能垃圾分类机器人(一个垃圾桶)

创意赛智能垃圾分类机器人(一个垃圾桶)

5、与常规赛机器人主程序的区别
2、记忆函数的区别 (1)Setup程序夹取原程序
(2)修改后的夹取程序
在主程序前新增加一个变量int temp = 0;
5、与常规赛机器人主程序的区别
3、卸载垃圾块函数的区别
➢ 在常规赛中,当机器人走到垃圾收集区时,主程序对color[num]数组的值进行判 断(color[1]表示红色垃圾桶,color[2]表示蓝色垃圾桶,color[3]表示绿色垃圾 桶),如果color[num]不等于0,则说明机器人垃圾桶上有相应颜色的垃圾块,那 么机器人就会在其相对应的垃圾收集区前停止,并执行卸载垃圾块程序。
➢ 在创意赛机器人优化方案一程序中,其通过判断记忆垃圾块颜色的 数组来获得路口值,即把第一个不等于0的数组值(垃圾块的颜色值)
赋给变量temp,并进入相对应的路口去夹取垃圾块。
5、与常规赛机器人主程序的区别
4、读取记忆垃圾块颜色值的区别
(1)Loop程序原程序
(2)修改后的程序
5、与常规赛机器人主程序的区别
➢ 卸载垃圾块过程:打开装卸板即可把垃圾桶上的垃圾块一起倾倒在垃 圾收集区里,而不需要一块块地夹到垃圾收集区;
➢ 行走圈数减少:机器人每跑一圈可以收集4块相同颜色的垃圾块,12个 垃圾块只需要跑3圈。
3、程序设计主流程
开始 记忆
校正寻线传感器 (Modif y)
调节白平衡 (Ready)
经过 垃圾场
Car static mycar(12, 11, 4, 53, 10, 9)
5、与常规赛机器人主程序的区别
1、常规赛与创意赛Catch与Down函数的区别
① 舵机接口地址不同:常规赛机器人3个舵机的接口地址与创意赛机器人的4个舵机

小创客实验报告

小创客实验报告

实验名称:智能垃圾分类机器人实验时间:2021年10月1日实验地点:某中学科技实验室实验目的:1. 了解垃圾分类的重要性及智能垃圾分类机器人的工作原理。

2. 掌握Arduino编程和机器人搭建的基本技能。

3. 提高创新意识和实践能力。

实验器材:1. Arduino UNO开发板2. 电机驱动板3. 直流电机4. 蜂鸣器5. 温湿度传感器6. 红外传感器7. 分类垃圾桶8. 连接线9. 打印机10. 电脑实验步骤:1. 设计智能垃圾分类机器人方案根据实验目的,设计一个智能垃圾分类机器人,其主要功能包括:(1)自动识别垃圾类型;(2)将垃圾分类投放到对应的垃圾桶;(3)通过语音提示用户正确投放垃圾。

2. 搭建智能垃圾分类机器人(1)将Arduino UNO开发板与电机驱动板连接;(2)连接直流电机、蜂鸣器、温湿度传感器、红外传感器;(3)将分类垃圾桶放置在机器人前方,连接好对应的线缆。

3. 编写Arduino程序(1)编写识别垃圾类型的程序,通过红外传感器检测垃圾,根据垃圾颜色进行分类;(2)编写控制电机驱动板的程序,使机器人将垃圾分类投放到对应的垃圾桶;(3)编写语音提示程序,当用户正确投放垃圾时,蜂鸣器发出提示音。

4. 调试与优化(1)测试机器人是否能正确识别垃圾类型,并对程序进行优化;(2)测试机器人是否能准确地将垃圾分类投放到对应的垃圾桶,并对程序进行优化;(3)测试语音提示功能,确保机器人能正确发出提示音。

实验结果:1. 机器人能够通过红外传感器检测垃圾,并准确地将垃圾分类投放到对应的垃圾桶;2. 语音提示功能正常,当用户正确投放垃圾时,蜂鸣器会发出提示音;3. 经过调试与优化,机器人运行稳定,性能良好。

实验总结:本次实验成功设计并搭建了一个智能垃圾分类机器人,通过Arduino编程实现了垃圾识别、分类投放和语音提示等功能。

实验过程中,我们学习了Arduino编程、机器人搭建和垃圾分类知识,提高了创新意识和实践能力。

基于Arduino语音控制室内垃圾分类的系统设计

基于Arduino语音控制室内垃圾分类的系统设计

基于Arduino语音控制室内垃圾分类的系统设计近年来,随着人们环保意识的不断提高,垃圾分类成为了社会关注的热点话题。

而随着科技的不断发展,各种智能设备也开始被应用于垃圾分类领域,以实现更高效、更精准的分类和处理。

本文将介绍基于Arduino语音控制的室内垃圾分类系统设计,通过语音控制的方式实现垃圾分类的便捷和智能化。

一、系统概述基于Arduino语音控制的室内垃圾分类系统是一种智能化的垃圾处理方式,它结合了垃圾分类和语音识别技术,使用户可以通过语音指令控制垃圾桶进行分类和处理。

系统的基本原理是通过Arduino控制模块接收语音指令,然后根据指令控制舵机或电机实现垃圾桶的开合和垃圾袋的收放,从而实现垃圾的分类和处理。

二、系统设计1.硬件设计:系统的硬件部分包括Arduino控制模块、语音识别模块、舵机或电机、红外传感器等。

Arduino控制模块负责接收语音指令,并控制舵机或电机实现垃圾桶的开合;语音识别模块用于识别用户的语音指令;舵机或电机用于控制垃圾桶的开合;红外传感器用于检测垃圾桶内是否有垃圾。

2.软件设计:系统的软件部分包括语音识别程序、垃圾分类程序和用户交互界面。

语音识别程序用于将用户的语音指令转化为控制信号;垃圾分类程序根据用户的指令控制垃圾桶的开合,实现垃圾的分类和处理;用户交互界面可以是APP或者网页,用户可以通过界面输入指令,也可以实时查看垃圾桶的状态。

三、系统工作流程1.用户发出语音指令;2.语音识别模块将语音指令转化为控制信号;3.Arduino控制模块接收控制信号,并控制舵机或电机实现垃圾桶的开合;4.红外传感器检测垃圾桶内是否有垃圾;5.如果有垃圾,则垃圾桶关闭并开始垃圾处理程序;6.如果没有垃圾,则垃圾桶保持开启状态,等待下一次指令。

四、系统优势1.智能化:通过语音控制的方式实现垃圾的分类和处理,用户无需直接接触垃圾桶,更加卫生和便捷。

2.精准化:语音识别技术可以实现语音指令的准确识别,从而确保垃圾桶的准确开合和垃圾的分类。

创意智能垃圾分类机器人

创意智能垃圾分类机器人

创意智能垃圾分类机器人在当今社会,随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,垃圾的产生量也与日俱增。

垃圾分类已经成为了一个全球性的重要议题,不仅关系到环境保护,也影响着资源的有效利用。

为了解决垃圾分类难题,创意智能垃圾分类机器人应运而生。

垃圾分类看似简单,实则复杂繁琐。

传统的人工分类方式不仅效率低下,而且容易出现错误分类的情况。

此外,垃圾的异味、脏乱等问题也给工作人员带来了诸多不便和健康风险。

智能垃圾分类机器人的出现,为改变这一现状带来了新的希望。

这些智能垃圾分类机器人通常配备了先进的传感器和识别技术。

它们能够通过视觉传感器,迅速捕捉垃圾的形状、颜色和纹理等特征;利用气味传感器,分辨垃圾散发的气味类型;还可以借助声音传感器,判断垃圾投放时的声音特点。

通过对这些多维度信息的综合分析,机器人能够准确地识别垃圾的种类。

在硬件设计方面,智能垃圾分类机器人有着精巧的结构。

它们通常拥有灵活的机械手臂,能够精确地抓取和分类垃圾。

这些机械手臂的动作精准而流畅,仿佛是人类手臂的延伸。

而且,机器人的身体部分设计有多个储存空间,用于分别存放不同类型的垃圾,如可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。

为了实现高效的垃圾分类,机器人还搭载了强大的软件系统。

这个系统就像是机器人的“大脑”,负责处理和分析传感器收集到的信息,并下达相应的操作指令。

通过不断学习和优化算法,机器人的分类准确率能够不断提高。

智能垃圾分类机器人在实际应用中展现出了诸多优势。

首先,它们能够长时间持续工作,不知疲倦,大大提高了垃圾分类的效率。

其次,由于机器人的分类依据是客观的数据分析,避免了人为因素的干扰,分类的准确性和稳定性更高。

再者,它们可以在恶劣的环境中工作,不受垃圾异味、脏乱等因素的影响。

然而,智能垃圾分类机器人在推广和应用过程中也面临一些挑战。

技术的复杂性和高成本是其中的主要问题。

研发和制造这样的机器人需要投入大量的资金和技术力量,这使得它们的价格相对较高,限制了其大规模普及。

创意智能垃圾分类机器人(机器人组装)

创意智能垃圾分类机器人(机器人组装)

• 如图4-7所示,将马达卡在两个固定片之 间,注意马达导线方向(有导线的一端 朝里),然后用规格为M3×30的螺丝将 马达和马达固定片固定在底片上,详细 操作如图4-8所示,注意方向,螺丝由外 向里穿过固定片和马达。以同样方法将 其他三个马达固定在底片上,四个电机 安装完成如图4-9所示。
图4-5 安装马达固定片1
图4-14 安装固定件 图4-15 颜色传感器固定件安装完成
三、垃圾分类机器人组装
• 步骤五:安装舵盘。准备如图4-16所示材料 (38g金属电机圆舵盘,2根螺丝)。
图4-16 舵盘材料
图4-17 舵盘对准安装孔
图4-18 固定舵盘
图4-19 舵盘安装完成
步骤六:如图4-17所示,将舵盘放到合适的位置,使舵盘有前后左右四个孔对 应底板上的四个孔。
• 步骤八:安装颜色传感器模块。准备如图 4-22所示材料(1个颜色传感器模块插座, 1个颜色传感器模块,2根M3×10螺丝,2个 M3螺母)。
图4-22 颜色传感器模块材料
图4-23 安装模块插座
图4-24 固定模块插座
图4-25 模块插座安装完成
将颜色传感器模块插座按如图4-23所示位置摆放。如图4-24所示,用2根M3×10螺丝将 插座与颜色传感器模块固定件固定,安装完如图4-25所示。
三、垃圾分类机器人组装
• 步骤十:安装3号舵机。具体安装方法为:将38g金 属舵机和舵机固定支架B按如图4-29所示的位置安 装(注意舵机方向),如图4-30所示,用M3×10螺 丝及M3螺母将其固定,完成安装图如图4-31所示。
图4-29 3号舵机安装图1
图4-30 3号舵机安装图2
图4-31 3号舵机安装完成图
• 步骤一:准备好如图4 -3所示零件:亚克力 底板,4个TT电机,8根M3×30螺丝,8个M3螺 母,8个TT马达固定片,扳手,十字螺丝刀。

机械创新设计案例

机械创新设计案例

机械创新设计案例一、智能垃圾分类机器人智能垃圾分类机器人是一种能够自动识别和分类垃圾的机器人。

它通过搭载先进的图像识别技术和机器学习算法,能够对垃圾进行准确的分类,如可回收物、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

该机器人能够将垃圾自动投放到对应的垃圾桶中,实现垃圾分类的自动化,提高垃圾处理效率。

二、智能晾衣机智能晾衣机是一种能够根据衣物材质和湿度自动调节晾晒时间和温度的机器。

它通过传感器监测衣物的湿度和环境温度,并根据预设的程序自动调节晾晒时间和温度,以达到最佳的晾晒效果。

该机器能够减少晾晒时间,提高晾晒效率,并且避免了衣物受潮或过度晾晒的问题。

三、智能农业机器人智能农业机器人是一种能够自动完成农业作业的机器人。

它可以通过搭载传感器和摄像头,对农田进行监测和识别,自动完成种植、浇水、施肥、除草等农业作业。

该机器人能够提高种植的精度和效率,减少人力成本,并且可以根据实际情况进行农田管理,提高农作物的产量和质量。

四、智能家居安防系统智能家居安防系统是一种能够实时监控家庭安全的系统。

它通过摄像头、红外传感器、门窗传感器等设备,对家庭进行全方位的监控和检测。

该系统能够实时监测家庭的安全状况,如入侵、火灾等情况,并及时发送警报信息给用户。

同时,该系统还能够远程控制家庭设备,如门锁、灯光等,提高家庭的安全性和便利性。

五、智能健身器材智能健身器材是一种能够根据用户的身体状况和健身需求,自动调节运动强度和方式的器材。

它通过传感器监测用户的心率、呼吸等生理参数,并根据用户的健身目标和身体状况,自动调节运动强度和方式,以达到最佳的健身效果。

该器材能够提供个性化的健身指导和监控,帮助用户更好地进行健身训练。

六、智能停车系统智能停车系统是一种能够自动识别和管理车辆停放的系统。

它通过搭载摄像头和车牌识别技术,能够自动识别车辆的车牌号码,并记录车辆的停放时间和位置。

同时,该系统还能够提供实时的停车位信息和导航服务,帮助司机快速找到可用的停车位。

创意智能垃圾分类机器人(红外传感器)

创意智能垃圾分类机器人(红外传感器)

for(int i=0;i<5;i++) //将下一行代码循环执行5次,每次输出一个从引脚获取到的数据,一共5个引脚,所以循环5次
{
Serial.println(mytrack.value[i]); //将获取到的数据显示出来
}
Serial.println("END"); //输出 字符串"END"
• 检测原理:
① 对准黑线:当TCRT5000对准比赛地图的黑线时,其发射管发射出的红外线被黑线吸 收,而接收管接收到的红外线非常弱,那么接收管截止(电阻大),导致接收管1端的输 出电压变小;
② 偏离黑线:当TCRT5000偏离比赛地图的黑线时(对准白色区域),其发射管发射出 的红外线被反射,而接收管接收到的红外线变强,那么接收管导通(电阻小),导致接 收管1端的输出电压变大。
注意,不同的循迹模块,其 TCRT5000传感器的数值会有所不同。
红外传感器对准白色区域示意图
红外传感器对准白色区域的读数
(1)将循迹模块对准黑线,如左图
红外传感器对准黑线示意图
(2)如果循迹模块正常,将得到5个 TCRT5000传感器的数值如图右图。
注意,不同的循迹模块,其 TCRT5000传感器的数值会有所不同。
arduino UNO控制板与红外传感器连线表
导入库:
把右图中的5个库函数文件 夹复制到对应arduino目录 下的libraries目录下。
#include "Track.h" //导入库函数 Track mytrack(A5,A4,A3,A2,A1); //常规赛红外传感器与arduinoUNO接线
红外传感器对准白色区域的读数
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
舵机调试
舵机顾名思义,像船尾的舵那样,只能转动固定的 角度,一般的舵机最大转角约为180度,但也有舵机 能达到270度甚至300度,上课介绍的是180度舵机。
舵机1
舵机2 舵机3
在安装和调试舵机之前,要先检测它是否能正常工作。 检测步骤: (1)舵机与arduino相连,arduino通过数据线与电 脑相连; (2)编写、下载舵机测试程序; (3)观察舵机是否在0~180度来回转动。
#include <Servo.h> //调用舵机函数库 Servo myservo1; //创建舵机对象 void setup() { myservo1.attach(7); //指定myservo1与D7引脚相连接
Serial.begin(9600); //设置比特率,用于输出调试信息 } void loop() { int j=180;
1、打开调试文档; 2、将1.5.1的程序复制到Arduino的编程界面中,此程序用 来测试舵机将方块放到红色垃圾桶的效果;

void Catch(int n){ int a; int s11, s12, s13, s21, s22, s23, s31,
1号舵机 2号舵机 3号舵机
1号舵机:
初始状态 s11
张开 s12
夹取 s13
2号舵机:
初始状态 s21
抬起 s22
放下 s23
3号舵机:
初始状态 s31
转动 s32
调试出转到垃圾桶所需的实际度数
红色垃圾桶
蓝色垃圾桶
绿色垃圾桶
#include <Servo.h> //调用舵机函数库 Servo myservo1; //创建舵机对象 void setup()
此程序能将1号舵机的角度设置为0~180度 能看到舵机来回转动的效果
{ myservo1.attach(7); //指定myservo1与D7引脚相连接
Serial.begin(9600); //设置比特率,用于输出调试信息
}
void loop()
{ int j=180; for(int i=1;i<=j;i++)
步骤二:待舵机转到0度角后将舵机与arduino板上 的连接线拔下来,注意舵机连接线拔下来后不能用 手拨动舵机输出轴,否则需要重新调试,将调试到0 度角的舵机安装到智能垃圾分类收集机器人上。
1号舵机安 装实物图
D7引脚绑定一号舵 机位 不需要修改
修改此处数值调整 舵机旋转角度
的角度值
完成舵机测试后,再进行垃圾分类机器人舵机安装 时,建议1号、3号舵机安装在0度角的位置,2号舵 机安装在180度角的位置。
步骤一:将舵机与驱动板1号舵机相连,驱动板通过USB下
载线与电脑相连,下载下列程序。
#include <Servo.h> //调用舵机函数库 Servo myservo1; //创建一个舵机对象 void setup() { myservo1.attach(7); //指定myservo1与D7引脚相连接 //操作myservo1就等于操作与对应引脚相连接的舵机 } void loop() { myservo1.write(0); //设置舵机转到0度 }
以调试1号舵机转到初始状态(s11)为例
当小车舵机旋转到指定位置时,记录 下串口监视器中显示的角度。
将图中的74记录 下来,即s11的 值为74
(注意:不一定所 有机器人的s11的 值都是74,不同的 机器会不一样)。
S11
舵机的动作变量修改
采用上述方法,分别测出s11、s12、s13、s21、s22、s23、s31、 s32、这8个状态所对应的舵机角度值和switch()函数里面转到 三个垃圾桶的角度值,并将这些数值记录下,为智能垃圾分类机 器人多个舵机调试时使用。
{ //设置1号舵机转到180度 myservo1.write(i);
注意:这里只是以1号舵机为例, 2号和3号舵机并不需要连线, 这两个舵机的测试方式也是一样的
Serial.println(i);delay(80);}
for(int i=j;i>=1;i--)
{ //设置1号舵机转回到零度
myservo1.write(i); Serial.println(i);delay(80); } }
s11 = 70; s12 = 60; s13 = 88; s21 = 90; s22 = 110; s23 = 60; s31 = 142; s32 = 0; switch (n){ case 1:a = 123; //红 case 2:a = 142; //蓝 case 3:a = 180; //绿 }
3号舵机安装实物图
舵机的调试任务: 1.了解每个舵机需要完成什么动作 2.测试得出每个动作所对应的度数 3.测试catch和down函数
变量名
s11 s12 s13 s21 s22 s23 s31 s32
类型
int int int int int int int int
描述
初始状态 张开 夹取 初始状态 抬起 放下 初始状态 转动
(1)把上述舵机的调试代码粘贴到 arduino ide 的程序区,然后点击上传,将程序写入arduino板。
(2)舵机程序上传成功后,用鼠标左键点击arduino ide的“工具----串口监视器”子菜单,即可实时看到 舵机的转动角度。
注意:在舵机调试过程中,请必须保证arduino板一 直与电脑相连,并处于正常工作状态。
for(int i=1;i<=j;i++) { //设置1号舵机转到180度
myservo1.write(i); Serial.println(i);delay(80);} for(int i=j;i>=1;i--) { //设置1号舵机转回到零度 myservo1.write(i); Serial.println(i);delay(80); } }
我们将机器人依赖舵机完成的动作组合分为两部分。
分别是:
记录完三个舵机的所有动作角度后,进行测试 catch函数和down函数
PS:catch和down需要用到之前记录的S11、S12、S13; S21、S22、S23;S31、S32。还有switch(n)函 数里面3号舵机分别转到红蓝绿垃圾桶对应的角度值。
相关文档
最新文档