地下商城停车场无人值守智能机器人的测控实验研究
基于STM32单片机的智能停车场车位管理系统的设计与实现
基于STM32单片机的智能停车场车位管理系统的设计与实现一、本文概述随着城市化进程的加快，停车难问题日益凸显，对车位管理系统的智能化、高效化需求愈发迫切。
在此背景下，本文提出了一种基于STM32单片机的智能停车场车位管理系统设计方案，旨在通过技术创新，实现对停车场车位的智能监控、预约、查询和计费等功能，提高停车场的使用效率，降低管理成本，提升用户体验。
本文首先介绍了智能停车场车位管理系统的研究背景和意义，阐述了现有车位管理系统的不足和STM32单片机在智能车位管理系统中的优势。
接着，详细介绍了基于STM32单片机的智能停车场车位管理系统的总体设计方案，包括系统架构、硬件设计、软件编程等方面。
在系统架构方面，本文采用了模块化设计思想，将系统划分为多个功能模块，便于后期维护和升级。
在硬件设计方面，本文选用了STM32F103C8T6单片机作为核心控制器，搭配超声波传感器、LCD显示屏、网络接口等外设，实现了车位检测、信息显示、网络通信等功能。
在软件编程方面，本文采用了C语言进行编程，实现了对各个功能模块的控制和管理。
本文通过实验验证了基于STM32单片机的智能停车场车位管理系统的可行性和有效性。
实验结果表明，该系统能够准确检测车位状态，实现车位预约、查询和计费等功能，提高了停车场的使用效率和管理水平。
该系统还具有操作简便、稳定可靠、成本低廉等优点，具有较高的实际应用价值。
本文的研究成果对于推动智能停车场车位管理系统的发展和应用具有一定的参考意义，也为后续研究提供了有益的借鉴和启示。
二、系统总体设计在智能停车场车位管理系统的设计中，我们采用了基于STM32单片机的硬件架构，结合先进的软件编程技术，以实现高效、准确、实时的车位管理。
系统总体设计主要包括硬件设计、软件设计以及系统架构设计三个部分。
硬件设计是系统实现的基础。
我们选用了STM32F4系列单片机作为核心处理器，该单片机具有高性能、低功耗、易于编程等优点，能够满足系统对处理速度和功耗的要求。
基于物联网的智能停车系统研究
基于物联网的智能停车系统研究在现代城市的快节奏生活中，停车难已成为一个普遍且令人头疼的问题。
车辆数量的急剧增加与有限的停车位资源之间的矛盾日益突出，这不仅给驾驶者带来了不便，也对城市的交通管理和规划提出了严峻的挑战。
为了有效解决这一问题，基于物联网的智能停车系统应运而生。
一、物联网技术概述物联网（Internet of Things，简称 IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
在智能停车系统中，物联网技术主要体现在以下几个方面：1、传感器技术：通过在停车位上安装传感器，实时感知车位的占用情况。
2、通信技术：包括蓝牙、WiFi、Zigbee 等，将传感器采集到的数据传输到服务器。
3、云计算：对大量的停车数据进行存储和分析，为用户提供实时的停车信息。
二、智能停车系统的组成部分1、车位检测系统车位检测系统是智能停车系统的基础，其主要由传感器和数据采集设备组成。
传感器可以是地磁传感器、超声波传感器或视频摄像头等。
地磁传感器通过检测地球磁场的变化来判断车位是否被占用；超声波传感器则通过发射超声波并接收回波来测量车辆与传感器之间的距离；视频摄像头则通过图像识别技术来判断车位状态。
2、数据传输系统数据传输系统负责将车位检测系统采集到的数据传输到服务器。
传输方式可以是有线网络，如以太网，也可以是无线网络，如 WiFi、蓝牙或 4G/5G 网络。
为了确保数据传输的稳定性和实时性，通常会采用多种传输方式相结合的方式。
3、服务器和数据库服务器用于接收和处理来自数据传输系统的数据，并将其存储在数据库中。
服务器还负责运行停车管理软件，对停车数据进行分析和处理，为用户提供停车引导、预订等服务。
智能机器人巡检技术在油田无人值守机房的应用研究
智能机器人巡检技术在油田无人值守机房的应用研究随着信息技术的快速发展，长庆油田已迈向数字化管理模式，實现了办公系统的自动化、生产指挥的信息化、远程控制的数字化。
这些应用系统背后强大的支撑平台就是通信网络，通信网络的运行质量，是油田数字化管理的关键。
为了确保通信网络畅通，通常情况下通信机房实行24小时值守，并定时对机房环境安全和各设备运行进行巡检。
传统的机房巡检依靠人力完成，容易出现纰漏，随着智能机器人的出现，由智能机器人进行巡检，实现通信机房无人值守，不仅提高了巡检效率，同时还节省了人力。
本文对机器人巡检技术的应用进行分析研究，为无人值守机房实现机器人巡检提供可行性方案。
标签：无人值守机房;智能机器人;巡检1 引言现代通信技术发展日新月异，长庆油田在数字化管理方面与时俱进。
近年来随着生产规模的不断扩大，人员紧缺矛盾日益突出，智能化管理在长庆油田显得尤为重要，通过智能化管理模式，减少日常设备运维的工作量进而减少对用工的需求，是缓解人员减少的一种有效措施。
安全巡检是保障通信机房正常运行的重要手段，传统模式依靠人力进行巡检，由于技术水平、责任心、工作经验、工作环境因素，特别是夜间，很容易发生巡视不到位、不定时、漏巡漏检等现象，当通信机房出现环境安全隐患[1]或设备运行故障时不能及时发现，给企业造成一定的损失。
随着智能机器人的诞生，由智能机器人对通信机房进行巡检已经成为现实，智能机器人不仅提高了巡检效率，同时能及时发现潜在安全隐患，及时发现通信设备运行故障，为通信系统的安全、稳定运行奠定基础。
本文对如何利用机器人巡检技术进行研究，为无人值守机房的建设提供参考。
2 机器人巡检的必要性（1）信息技术发展的需求。
随着现代信息技术的发展，通信规模及网络环境不断扩大，对机房的配套设施也提出了更高的要求，基于现代信息技术的生产调度指挥和办公自动化系统，一旦发生故障，其后果将十分严重。
人工值守存在巡检不及时、巡检不到位，无法及时发现所存在的潜在隐患等诸多弊端。
智能停车场管理系统毕业论文
智能停车场管理系统毕业论文目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 文献综述 (4)1.3 研究方法与结构安排 (5)2. 智能停车场管理系统概述 (6)2.1 停车场管理现状 (7)2.2 智能技术在停车场的应用 (8)2.3 系统功能需求分析 (10)3. 系统设计与实现 (12)3.1 系统总体架构设计 (14)3.2 数据库设计 (16)3.2.1 数据库需求分析 (16)3.2.2 数据库逻辑结构设计 (18)3.2.3 数据库物理结构设计 (19)3.3 硬件设施设计 (20)3.3.1 停车场入口设备 (21)3.3.2 指导司机排队系统 (23)3.4 软件功能模块设计与实现 (24)3.4.1 车辆识别模块 (25)3.4.2 入场管理模块 (26)3.4.3 停车位管理模块 (28)3.4.4 出场计费模块 (30)3.4.5 管理人员控制台 (32)4. 智能停车场管理系统分析与优化 (33)4.1 系统性能与稳定性分析 (35)4.2 用户体验优化 (37)4.3 安全与隐私保护 (38)4.4 系统维护与升级 (40)5. 总结与展望 (42)5.1 研究结论 (43)5.2 论文贡献 (45)5.3 未来研究方向与应用前景 (46)1. 内容描述本毕业论文聚焦于智能停车场管理系统，综合利用计算机技术、物联网技术、移动应用开发，以及人工智能等领域的前沿技术和发展趋势，旨在创建一种高效、便捷、应对交通拥堵和资源利用率低下问题的网络化解决方案。
智能停车场管理系统依托于先进的自动化控制系统，可以实时追踪车辆进出状态，自动找一个空位供车辆停放，同时还可以对停车位进行预订管理，从而展示出高度的灵活性和智能化程度。
智能停车场管理系统支持多平台接入，支持固定司机和无卡车辆刷脸入场等多元停车体验。
系统内嵌的反向寻车功能，在车辆众多的大型停车场所能显著减轻车主的找车困扰。
无人驾驶车辆的智能感知与控制研究
无人驾驶车辆的智能感知与控制研究随着科技的不断进步与发展，无人驾驶车辆逐渐成为现实。
这种新型交通工具不仅有望缓解交通拥堵，提高出行效率，还将在场景化应用、消费升级等诸多领域得到应用。
但是，无人驾驶车辆的智能感知与控制问题也越来越受到人们的关注。
一、传感器技术无人驾驶车辆的智能感知，离不开高性能的传感器技术。
传感器技术主要包括雷达、激光雷达、摄像头、超声波、触摸屏等。
通过传感器技术，无人驾驶车辆可以实现环境感知，例如通过车载摄像头采集道路信息，激光雷达可实现障碍物探测识别等，这些感知信息将作为机器人行为的基础给相应控制器进行处理，实现智能决策。
二、感知与控制算法在智能汽车开发中，感知与控制算法也是极为关键的。
感知自然环境特征以及驾驶人员行为，有助于智能汽车的自主决策与控制。
感知可基于各种传感器，如激光雷达、相机、GPS等，控制可基于机器学习和模型预测控制等方法。
很多业界先进的汽车技术供应商，例如Mobileye、Continental，已经将感知与控制算法实现了车载计算平台上，形成了集成化的汽车黑盒子。
通过这种集成化汽车黑盒子，汽车可实时地接收、处理和响应感知数据，并对其输出相应的控制指令，从而协同完成对驾驶过程的操控和环境信息的感知，从而实现车辆智能化。
三、智能决策无人驾驶车辆的智能决策，是建立的智能化交通的基石。
通过基于机器学习和算法的自动驾驶技术，无人驾驶车辆可以根据感知环境某些特征来做出决策，例如车道偏离、目标跟踪、避障等。
对于复杂的情况，需要使用更高级的人工智能模型，例如强化学习或仿真技术，来帮助车辆做出更好的决策。
四、智能控制在无人驾驶汽车的技术架构中，智能控制系统是决策结果的执行者。
智能控制是在感知、决策的基础上，通过特定的控制方法进行实际操作的过程。
智能控制技术的主要目标是实现可重复、高效的车辆控制。
无人驾驶汽车一般采用机电一体化的设计，将决策、控制和执行集成在一起，从而实现了基于传感器、算法和自适应控制的智能化。
基于物联网技术的智能立体车库系统研究
基于物联网技术的智能立体车库系统研究冯小隆陕西隆翔云库控股集团有限公司，陕西西安，710000摘要：随着城市化的不断发展，汽车数量不断增加，停车难问题也越来越严重。
传统的车库停车方式存在着很多的问题，如停车时间长、停车位数量少、管理不便等。
为了解决这些问题，提出了一种基于物联网技术的智能立体车库系统，并对该系统的设计、实现、优势和应用进行了深入分析，希望可以为行业的发展提供新的思路。
关键词：物联网技术；智能立体车库；车位探测器中图分类号：U469收稿日期：2023-04-20DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2023 07 0211前言传统的车库停车模式存在车位数量不足、停车时间长、管理效率低下等问题，给城市停车管理带来了很大的困扰。
为了解决这些问题，许多地方政府出台了相关政策，旨在促进停车场建设和管理。
例如，国家发改委和财政部联合发布《关于进一步促进城市停车场建设和规范管理的指导意见》，提出了建立智能化、便捷化、高效化的城市停车场体系的目标。
同时，政府还推动了“互联网+”和物联网等技术的应用，为城市停车管理带来了新的机遇和挑战。
本文旨在探讨如何应用物联网技术构建智能立体车库系统，并为城市停车管理提供有益的借鉴和参考［1］。
2智能立体车库系统设计2.1系统框架智能立体车库系统主要由车位探测器、智能控制器、电机驱动器、移动终端等组成，其中车库车位引导系统如图1所示。
2.2系统硬件设计a.车位探测器。
车位探测器通过布置在每个停车场库位的红外线或超声波传感器来实时探测车位是否被占用。
当车位被占用时，车位探测器会向智能控制器发送信号，智能控制器在收到信息后按照一定的算法去控制电机驱动器的动作，将车辆移动到空置的停车位上。
当车辆需要取出时，智能控制器会根据移动终端的指令，控制电机驱动器将车辆取出。
b.智能控制器。
智能控制器是该系统的核心部件，通过与车位探测器和电机驱动器的组态通信，实时收集现场的各种信息，并按照内部的一套成熟的算法去控制车位探测器和电机驱动器的工作。
无人仓实验报告
无人仓实验报告无人仓实验报告引言：无人仓是一种以人工智能技术为基础的现代仓储管理系统，通过自动化设备和智能算法，实现了仓库的自动化操作和管理。
本次实验旨在探讨无人仓的运作原理、优势和应用前景，以及对现有仓储管理方式的影响。
一、无人仓的运作原理无人仓的运作原理主要包括三个方面：物流自动化、数据智能化和人工智能控制。
物流自动化通过使用自动化设备，如机器人、传送带等，实现货物的自动入库、出库和搬运。
数据智能化则利用传感器、RFID等技术，对货物进行实时监测和管理，提高仓库的运作效率和精确度。
人工智能控制则通过智能算法，对仓库的运作进行调度和优化，提高仓库的整体管理水平。
二、无人仓的优势1. 提高效率：无人仓的自动化设备能够实现高效的货物搬运和仓库管理，大大提高了仓储作业的效率。
同时，数据智能化和人工智能控制也能够准确地分析和预测货物的需求，提前做好准备，避免了因人为因素导致的错误和延误。
2. 降低成本：无人仓的自动化设备和智能算法能够减少人力成本和运营成本。
相比传统的仓库管理方式，无人仓可以减少人工操作和管理人员，节省人力资源，并且由于自动化设备的高效工作，减少了货物损耗和库存积压，降低了运营成本。
3. 提升质量：无人仓的自动化设备和数据智能化能够提高仓库的管理精确度和货物的安全性。
自动化设备能够准确无误地进行货物的搬运和仓库的管理，避免了人为错误和疏忽。
数据智能化则能够实时监测货物的状态和位置，确保货物的安全和完整。
三、无人仓的应用前景无人仓的应用前景非常广阔。
随着物流行业的发展和人工智能技术的成熟，无人仓将逐渐取代传统的仓储管理方式，成为未来仓储管理的主流。
无人仓不仅可以应用于电商行业，提高物流配送的效率和质量，还可以应用于制造业、医药行业等领域，优化供应链管理和仓库运作。
四、对现有仓储管理方式的影响无人仓的出现对现有的仓储管理方式产生了深远的影响。
传统的仓储管理方式依赖人工操作和人工判断，容易出现错误和延误。
智能化停车场车位监测管理系统
中山大学硕士学位论文智能化停车场车位监测管理系统学位申请人叶俊谦导师姓名及职称谭洪舟教授罗锡璋教授专业名称无线电物理研究方向智能信息系统论文答辩委员会（签名）主席：委员：二〇〇七年四月智能化停车场车位监测管理系统专业：无线电物理申请人：叶俊谦导师：谭洪舟教授罗锡璋教授摘要国民经济的发展带动了汽车保有量的增加，随之而来的便是停车难问题。
为了解决这个问题，一方面大型的立体化的停车场出现，另一方面各种各样的停车场管理系统应运而生。
本文提出了以车位为中心的新型的停车场管理系统。
本文首先分析了现在停车难问题产生的原因，结合国内外的研究现状，提出智能化停车场车位监测管理系统；然后对该系统的各个子系统的功能、组成、运作进行详细的分析。
首先分析当前车位检测的方法，在此基础上提出超声波检测与视频图像捕捉相结合的检测方法；然后对比当今停车场系统的传输网络，研究使用以太网作为传输协议并进行了仿真；最后介绍分析上位机管理软件的构成，根据实际的需要，建立该管理系统软件。
本文提出的停车场系统以车位检测为中心，利用超声波传感探测技术和视频监视技术对车位实施综合检测，采用以太网协议实施数据传送，利用关系数据库对车位信息实施管理。
它能够有效的管理大型停车场的众多车位，大大地提高大型停车场的安全性。
关键词：停车场车位检测以太网控制管理IIntelligent Parking Zone Detective Management SystemMajor: Radio PhysicsName: Ye Jun-qianSupervisor: Professor TAN Hong-zhouProfessor LUO Xi-zhangAbstractThe rapid development of economy promotes the amount of auto car. But that causes a problem: the difficulty of parking. To solve this problem, one side the good-sized and three-dimensional parking lot appears. On the other side all kinds of Parking Lot Management System are studied and in use. The paper advances a new Parking Lot Management System, which is based on Parking Zone Detective.The paper analyses why the difficulty happens. After doing research on this field at home and abroad, it advances an Intelligent Parking Zone Detective Management System. Then each subsystem is introduced in detailed about its function, construction and operation. Firstly, it studies many detective means and uses two ways at the same time for parking zone detective: ultrasonic detective and image detective. Secondly, contrasting some popular transmission network using in parking management system, it introduces the Ethernet and makes the simulation. At last, the paper analyses the construction of the management system and builds it according to the practical needs.The paper advances the system which is based on the parking lot detective, uses ultrasonic detective and image detective together, takes the Ethernet as the transmission protocol and manages the parking lot with a database. This system could take charge of the good-sized parking lot effectively and make the car much safer.Key words: Parking lot; Parking zone detective;Ethernet; Control managementII目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................I II 第1章绪论.. (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.2 停车管理系统现状 (2)1.3 主要研究内容 (3)第2章智能化停车场系统总体设计方案 (4)2.1 智能化车场系统设计的原则 (4)2.2 智能化停车场系统功能分析 (4)2.3 智能化停车场系统组成 (5)第3章停车场监控系统下位机及网络设计 (8)3.1 智能化停车场车位检测系统下位机设计 (8)3.2 超声波检测原理介绍 (9)3.3 视频检测 (10)3.4 ARM处理器 (11)3.5 网络协议 (12)第4章网络传输系统 (15)4.1 网络传输系统 (15)4.2 Libnet网络编程 (18)4.3 网络仿真 (22)4.3.1 超声波距离数据包构造仿真 (24)4.3.2 图像数据包构造仿真 (26)4.3.3 数据还原 (28)第5章停车场监控系统上位机设计 (30)5.1 系统软件开发平台 (30)5.2 系统实现 (32)总结 (43)参考文献 (45)致谢 (48)III1第1章 绪 论1.1 课题背景及研究意义改革开放以来国民经济飞速发展。
地下停车场监控系统解决方案例文（六篇）
地下停车场监控系统解决方案例文随着城市化进程的加速，地下停车场在城市交通体系中的地位日益凸显。
地下停车场的封闭环境、高人流量和车辆密度等因素，对安全和管理构成了严峻挑战。
传统的监控系统，主要依赖摄像头，已无法充分应对这些挑战。
因此，本文提出了一种创新的地下停车场监控系统解决方案。
1. 引言地下停车场作为城市车辆停放的主要设施，其安全和管理问题日益突出。
传统监控系统采用单一摄像头，存在监控盲区和安全隐患。
鉴于此，本文提出了一种新的解决方案，以应对这些挑战。
2. 系统设计本解决方案由视频监控模块、智能分析模块和管理控制模块三部分构成。
2.1 视频监控模块在地下停车场各区域部署高清摄像头，通过网络将视频流传输至监控中心。
为消除监控盲区，我们采用360度全景摄像头和鱼眼镜头，以实现全面覆盖。
2.2 智能分析模块该模块运用图像和视频处理技术，对摄像头捕获的图像和视频进行实时分析和识别。
能实时监控车位占用，检测异常情况（如烟雾、火警等），以及识别潜在的不安全行为。
结合大数据分析，可对地下停车场的使用情况进行统计和预测，为决策提供科学依据。
2.3 管理控制模块管理控制模块旨在实现地下停车场的实时监控和管理。
通过整合信息化系统，可自动识别和记录车辆进出，提供自动收费和车位导航服务，并能实时发送警报和显示监控画面。
管理人员可利用移动设备进行远程管理与监控。
3. 技术创新点本解决方案在以下三个方面实现了技术创新：3.1 多摄像头全景监控采用多摄像头技术，有效弥补了传统监控系统的盲区，提高了监控的全面性。
3.2 智能分析功能通过引入智能分析模块，利用先进的图像处理技术，提升了监控的精确度和响应速度。
3.3 信息化管理系统通过整合信息化工具，实现了地下停车场的高效管理和远程监控，优化了车辆管理和服务流程。
4. 系统优势本解决方案具有以下优势：4.1 监控无死角360度全景摄像头和鱼眼镜头的使用，消除了监控盲区，实现全面覆盖。
智能机器人实验报告
智能机器人实验报告智能机器人实验报告实验目的：1、了解广茂达智能小车的工作原理；2、通过实际操作理解小车各项功能的实现方法；3、掌握对小车功能的编程及调试方法；4；通过实验促进对理论课学习到的知识的理解实验原理：实验一：遥操作实验本实验利用信号发射器将操作平台给出的控制信号发射出去，接收器调至适当的频道后接受控制信号并控制小车的动作将机器人的运动类型划分为五种：前进、后退、左转、右转、停止在下位机开发环境中编程，分别规定这五种运动控制字分别是：a、b、c、d、e即上位机向机器人发送字符a时，机器人便开始前进，发送其他控制字依次类推在上位机VC环境下编程实现这五种运动对应的键是："↑"键、"↓"键、"←"键、"→"键、""键(即空格键)，或按下五个按钮分别向串口发送不同的控制字符这样当按下"↑"键(当操作方式选择”按键操作”时)或按下”前进”按钮(当操作方式选择”按钮操作”时)，上位机通过串口发送字符a，机器人接受到字符a后便开始前进按下其他控制键或其他控制按钮，道理与此类似实时视频显示区用于动态显示无线摄像头采集的视频信息彩色视频开关组框下有两个按钮：彩色视频开和彩色视频关，通过这两个按钮可以控制彩色视频的开与关，在实时视频显示区就可以显示小车上摄像头所拍摄到的画面实验二：自主路径跟踪实验调节绿色和白色的阈值，使得经过阈值分割后在视频处理后显示区中绿色背景和白色条纹可以明显分辨开来，处理后的画面进行统计，程序中规定只有当每行的白色像素点超过35个，而满足这个条件的行超过80行时，才认为在机器人视野范围存在白线，但是如果由于各种原因机器人在行进过程中可能偏离白线较远，这时候机器人不能不作反应，因为在它视野范围内的局部的白线仍是可以利用的，可以认为只要靠近这些局部的白线机器人仍可能找到白线程序中规定当机器人视野范围内满足白色像素点超过35个的行大于10而小于80时，机器人仍然作出反应，向靠近这些局部白线的方向运动这样，小车会朝着本次所确定的目标方向运动，并同时进行下一次处理、分析与统计，这样边前进边处理，不断沿着白线方向运动，便实现了循线的功能另外，界面主要按键功能如下：开始采集――在视频处理后显示区显示视频信息结束采集――在视频处理后显示区停止显示阈值分割后的视频信息阈值分割――对实时视频显示区显示的图像进行阈值分割，并在视频处理后显示区显示阈值分割后的视频信息启停机器人――启动或停止机器人阈值调节――打开阈值调节界面参数设置――打开参数设置界面视频配置――打开视频配置对话框实验三：目标搜索实验该实验中同样要先根据摄像头反馈回并经过处理后的图像进行阈值调节，直到红绿蓝三种颜色可以清楚的分辨出来并且有足够清晰地边缘，在这种情况下：(1)扫描目标物采用逐行扫描方式，程序中规定只要在机器人视野范围内每行符合目标物颜色的像素数超过45，而满足这个条件的行数超过10，就认为找到了目标物另外，程序采用寻找目标物优先处理策略，即如果在机器人视野范围内同时存在目标物和障碍物，处理目标物的程序段优先执行根据目标物的大小，阈值45和10可以改变如果机器人在行进过程中成功找到了目标物，则机器人立即停止运行，并蜂鸣以示意找到了目标物(2)扫描障碍物采用逐行扫描方式，程序中规定只要在机器人视野范围内每行符合障碍物颜色的像素数超过45，而满足这个条件的行数超过10，就认为找到了障碍物根据障碍物的大小，阈值45和10可以改变如果机器人在行进过程中遇到了障碍物，则机器人将以的概率随机向左或向右转弯以比躲避障碍物(3)扫描边缘采用隔五行扫描方式，程序中根据编程的需要，将机器人在行进过程中可能遇到的边缘分为五种：上边缘、下边缘、左边缘，右边缘和拐角处边缘上边缘是指边缘处在机器人视野范围内的上半部分，同理，下边缘是指边缘处在机器人视野范围内的下半部分，左边缘是指边缘处在机器人视野范围内的左半部分，右边缘是指边缘处在机器人视野范围内的右半部分上边缘和下边缘都属于行边缘，左边缘和右边缘都属于列边缘拐角处边缘是指左边缘和右边缘同时出现在机器人视野范围内，这是一种特殊情况，需要特殊处理行边缘的条件是：在机器人视野范围内每行符合边缘颜色的像素数超过80，而满足这个条件的行数超过15列边缘的条件是：在机器人视野范围内每行符合边缘颜色的像素数超过30，而满足这个条件的行数超过50拐角处边缘的条件是：在机器人视野范围内左边缘和右边缘同时存在，且左和右边缘每行符合边缘颜色的像素数都超过30，而满足这个条件的行数都超过25经过上述处理，机器人便可顺利地分辨出目标和障碍物，实现避障和寻找目标的功能实验器材及环境：带有摄像头的广茂达智能小车，有编译环境、摄像头调试程序及智能机器人教学实验平台的计算机，无线发射及接收装置，电池，有白色线条的绿色地板以及有红色目标和蓝色障碍物的运动环境实验内容：实验一遥操作实验它支持两种方式遥操作机器人：按钮操作和按键操作了解操作面板实现的功能：实时视频显示区用于动态显示无线摄像头采集的视频信息，通过得到的3D图像来指导遥控操作；机器人运行状态显示用于显示当前机器人五种运行状态：前进、后退、左转、右转和停止；按钮操作区有五个按钮，通过点击相应按钮可以控制机器人作相应运动；彩色视频开关组框下有两个按钮：彩色视频开和彩色视频关；通过这两个按钮可以控制彩色视频的开与关；遥操作说明组框用于说明当遥操作方式为按键操作时控制机器人作相应运动的五个控制键："↑" 键、"↓" 键、"←" 键、"→" 键、"" 键(即空格键) 通过摄像头反馈回来的图像来进行机器人运动状态的控制，熟悉遥操作的各种操作实验二路径跟踪实验了解操作面板能实现的功能：实时视频显示区用于动态显示无线摄像头采集的视频信息，视频处理后显示区用于显示经过阈值分割后的视频图像信息；彩色视频开关组合框下有两个按钮：彩色视频开和彩色视频关通过这两个按钮可以控制彩色视频的开与关；机器人运行状态显示用于显示当前机器人五种运行状态：前进、后退、左转、右转和停止能熟练的掌握通过阈值调节和参数设定来设定路径的各种特征，让机器人能按着设定值来跟踪路径，以实现拐弯等功能实验三目标搜索实验了解操作面板能实现的功能：实时视频显示区、视频处理后显示区及彩色视频显示组合框的作用同实验二；颜色采样组合框用于选择目标物颜色和障碍物颜色，默认情况下目标物为红色，障碍物为蓝色；点选坐标后的编辑框用于显示坐标值，当用鼠标在视频处理后显示区点击一下，该点的坐标值便在编辑框内显示出来通过颜色采样组合框来设定目标物和障碍物的颜色，并且利用到实验二的阈值设定来获得较好的颜色比对，来完成对目标的搜索和闪避障碍物实验过程：实验一遥操作实验实验开始前应该安装摄像头的驱动程序，成功安装后单独打开摄像头程序，调节好分辨率后再进行下一步的实验操作接着进入遥操作实验的程序界面，按下彩色视频开按钮，可以获得机器人摄像头捕抓到的图像，因为图像时通过无线来传递的，因此要调节好发生器和接收器的频率，使接收到的信号清晰和稳定根据实时图像来操控机器人的动作按钮操作区有五个按钮，通过点击相应按钮可以控制机器人作相应运动亦可通过上下左右和空格键来实现机器人的运动试验中要注意摄像头的空间位置，应使摄像头能捕抓到足够大的视角，方便机器人的操控还要观察机器人的操控的灵敏性，看其反应时间的长短，能否实现实时操控可以适当的增加一些壁障的动作的遥控，看操控的准确性实验二路径跟踪实验实验开始时应该检查线路是否完整和摄像头能否正常工作进入程序主界面，接下来把机器人拿到路径跟踪实验的场地，打开摄像头，并且按下彩色视频开按钮，接着按下开始采集对于摄像头显示的区域，我们的任务就是调节阈值使得白色的线和蓝色的背景能明显的区分开来界面中有一个颜色采样组框它的设计是为了方便阈值调节用鼠标在图像处理后显示区点击一下，该点的及值便会显示出来在彩色模型下每一种颜色均由三个分量组成，而是的归一化处理实践证明与相比，前者受光线的亮暗的影响比后者要小一些所以采用它就使得阈值分割中阈值的选取要相对容易一些不断的点击视频区中白色区域，以获得的最大值和最小值，使得这个区域内的阈值能很好的指导机器人进行路径跟踪实验，并且我们还要有估计的能力，能通过数据来预估最好的上下限同理，对于蓝色区域的阈值调节也这样操作接着进行参数的设定，主要是白线的参数设定，找出最低的像素来设定，使得机器人能识别出白线沿着这条白线进行路径跟踪实验为了取得最好的实验结果，应该不断的重复进行实地的实验，即不断的修改参数和摄像头的角度，以期获得最好的路径，使得机器人能沿着白线运行，而且能很好的拐弯为了防止实验中反射光线的影响，在阈值调节的时候就要有明确的区分实验三目标搜索实验彩色视频开按钮按下，将机器人放到试验实地区域，将红色目标物和蓝色障碍物布置好然后进行阈值调节，阈值调节的过程和实验二基本一致，调节的目的都是使得能很好的分辨出蓝色和红色，但要实地的考虑到反光的影响接下来进入参数设置，即设置目标物和障碍物尺寸的大小，尺寸不能太大也不能太小，太大的话一开始搜索就能立即搜索到，但是太小的话会受到其他因素的影响，搜索结果不一定正确因此，要把目标物和障碍物的尺寸设置在一个合适的尺寸，可以通过重复试验得出尺寸的一个大概值最后，按下启动机器人键，通过摄像头就可以观察到前方的情况，假如机器人发出“滴”的声音，就可以知道机器人很好的搜索到目标物和成功的壁障试验的关键是阈值的设定和物体尺寸大小的设定实验中遇到的问题及解决：问题：开始没有调节信号发射器和接收器的频道，没让它们匹配，导致不能识别控制，后来与其他组的信号发生交叉，导致控制错位 B原因分析:没有进行较好的频道调节 C解决方案：反复调节频道，直到控制成功且和其他组的没有信号交叉记下当前的频道数，每次开始做时就以这个频道值为基准 2 A问题:视频上捕获的图像出现雪花，很不清晰 B原因分析:a亮度、对比度、灰度、色调、锐度及饱和度；没有调到最佳的状态 b没有将分辨率更改为X，像素深度更改为 24 C解决方案:a 在视频配置对话框下，点击”视频源”按钮，在弹出视频源配置对话框中分别调整亮度、对比度、灰度、色调、锐度及饱和度，直至图像显示效果令人满意为止b 在视频式配置对话框下，点击”视频格式”按钮，在弹出视频格式配置对话框中，将分辨率更改为X，像素深度更改为 24 3 A问题:让小车寻白线运动时，小车不能严格按照白线行走 B原因分析:由于绿色背景的总会反光，反光部分视频捕获到的是白色，所以与白色条纹所相混，导致机器人判断失误 C解决方案:由于这个属于仪器的系统误差，所以只能尽量减小误差的大小，尽量使白光的阈值调节准确，使白光和背景的反光能较好的区分，另外，实验环境需要进行改善，尽量减少对实验的影响 4 A问题:在做绕开蓝色障碍物寻找红色物体的实验中，机器人总被其他物体的颜色所干扰，导致寻找方向错误 B原因分析:有些物体，例如地板，在室内光线照射下，成暗红色，会混淆目标物体 C解决方案: 不断调节目标物体颜色的阈值，使之与周围环境的红色分开来 5 A问题:目标物表面的颜色的阈值随光线的改变而一直变化，使机器人无法正常的识别寻找B原因分析:由于目标物体表面会反光，所以在不同光线下，摄像头捕获到的颜色的阈值是不同的C解决方案:换一个目标物，用红色的不会反光的不来代替会反光的硬纸板然后精确调节它的阈值，同时尽量保持室内光线均匀稳定实验结果：实验一：在实验界面中分别按下“前进”、“后退”、“左转”、“右转”及“停止”，小车均能灵活地按控制信号运动实验二：经过对采样及阈值参数的调节后，小车能够顺利地在有白线的绿色地板上循线运动实验三：经过对红绿蓝三种颜色阈值的反复调节，小车能够较为顺利地避障和找到目标，但由于地板反光及室内光线问题，实际的红绿蓝阈值会不断地发生较大变化，使得刚刚调节好的阈值失效，导致多次重复同一内容，所以实验环境应做一下改善心得体会：1 总的来说，通过本次智能机器人的实验，让我们了解了机器人小车执行各种功能的原理和利用的器件例如：了解了小车最基本的前进后退转弯的工作原理，了解了小车如何寻线行驶，了解小车如何避障和寻找目标2 做完本次实验后，让我们亲身感受到传感器在机器人工作中的运用，可以说，机器人每做一个任务都离不开传感器，从避障，找目标物等等任务中完全体现出来3 做完本次试验，体验到实际实验与理论的差别，例如，理论上只要调好白线和背景物颜色的阈值，就可以完全做到精确地寻线行驶，但是实际中会出现光线改变导致的颜色的阈值的改变，周围物体对小车判断的各种影响而且这种影响往往是致命的，会导致小车的判断失误，无法正常工作4 以后做此类机器人的话，必须考虑很多现实的因素，了解周围环境对机器人的感知的影响对本课程实验的建议：本课程的实验内容较为简单，对操作要求不高，只要对原理有所了解基本上都能成功完成实验，但是在不断地调试中，也加深了对实验原理的了解以及对智能机器人的反馈和控制方式的认识结合我们组在实验中的问题和收获，我们想提出以下几点建议：1、实验中增加一些关于理论课中讲到的机器人的实验内容，比如操作一下学校机器人比赛中用到的机器人，或者对各种类型的机器人做一次参观等，加深我们对机器人的理解；2、将本实验和系统控制实验的广茂达小车实验结合到一起，让学生自己用编程并调试，相当于自己完成本实验的准备工作，更能锻炼动手能力，也有利于开发出更多的功能；3、先让学生对实验内容有个初步了解，亲手操作一下，知道实验要干什么，实验需要哪些理论知识，再在理论课中讲解诸如参数之类的知识，相信教学效果会更好；4、正如前面所说，本实验中实验环境对实验的成败有很大影响，特别是对颜色阈值调节上，所以希望以后的实验能换一个好一点的环境，至少光线应合适，以免对实验造成较大影响；5、在规定的内容之后增加一些设计性的内容，如果条件允许的话可以搞一些小型的比赛之类的活动，以便加强对实验的掌握希望我们的几条建议能对您的教学有所帮助，衷心地祝愿您以后的课程越来越精彩。
- 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、"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、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)。
＇
根据参数选择
控制算法
模糊 控制 的 简化算 法表 达式 ｊ △“ （ ｋ ）＝ ＋ ｅ（ ｋ 一 ２ ） ］ ［ ２ ． ２ ８ ６ ｅ（ ｋ ） 一３ ｅ（ ｋ—１ ）
（ ２ ． ３ ）
１
２ ． ２ 速 度控 制策略
将 计算 结果输 出 到马达和舵机
圈围
图１测控系统的总体结构
般在 ３ ０～ ４ ０万元 ，国内有几家 ，价格虽然有所 下 降，但在实际运行中系统难免 出现一些漏洞 ，有的
影 响 了检测 的效 果 。该 系统可 以替 代进 口 ，性价 比 高 ，具 有广 阔 的经济 效益 与社 会效 益 ＿ 】 ’ ２ Ｊ 。
１ 测控 系统的 总体 结构
作 者简 介 ：蔡杰 （ １ ９ ６ ３ 一） ，女 ，辽 宁丹 东人 ，教授 ，研究 方向 ：自动化技术 。
・
ｌ ６・
第１ 期
蔡
杰，高广林：地下商城停车场无人值守智能机器人的测控 实验研究 Ｐ Ｉ Ｄ控制算法是根据偏差的值 ，按照一定的函 数关 系进 行计 算 ，将所 得 的运算 结果 对其 系统 进行 控制 。Ｐ Ｉ Ｄ控制有位置式控制和增量式控制 ，在实 际应用时 ，无论使用 哪种方法所得 到的控制器参 数 ，都必 须在 实 际运 行 中进 行 最 后 的调 整 与完 善 。 具体方程表达式如下 Ｊ ：
图２ 主程序 流程 图
软件 程序 主 要 用 到 ￥ １ ２芯 片 中 的 Ｐ ＷＭ 模 块 ，
Ｅ Ｃ Ｔ模块和 Ｉ ／ Ｏ模块等模块化设计。Ｐ ＷＭ模块 主 要用 来控 制舵 机 和 电机 的运 转 ；Ｅ Ｃ Ｔ模块 主 要是 用 在测速模块 和数据采集 ，捕捉 中断并计 算瞬 时速 度 ；Ｉ ／ Ｏ模块主要是用来分配给按键和激光管的触 发和输入 ；Ｓ Ｃ Ｉ 模块主要用在 串 口传送模块 ，使用 它可以输出一些调试信息 ，便于排除错误。 测控系统的软件部分具有以下特征 ： ●实 时 检 测 黑 线 的 位 置 ，但 只 记 忆 最 近 的记
摘 要 ：地 下 商城停 车场 无人 值 守智 能 机 器人 测控 系统 是 一 个 集路 径识 别、信 息 决策 和 多级 辅 助 驾
驶 、烟 气识别、火灾识别、报警喷水、通信等功能 于一体 的综合信息化 系统；文章采用模糊算 法和增量
Ｐ Ｉ Ｄ控 制策 略相 结合 的 方法 ，定位 出小车与 黑线 间的位 置修 正 量 ，调 整舵机 的相 应运 动 ，形成 一 个速 度 闭 环 控制 ，从 而实现 了智 能车 对道路 的 自主识 别和 寻迹 。该软 件 系统运 用 于 实际现 场 当 中，其技 术指 标达 到 了设计要 求 ，有 一 定的推 广意义和 实际使 用价值 。
由于软件系统 的设计是基于系统硬件 的设计 可以根据无人 值守智能机器人测控 系统 的硬 件架
构 ，采 用层 次化 、模块 化 、结构 化 和参 数化 设计 技
术 ，实现监控信息的检测和决策。如图 ２ 所示 ，主 程序首先对系统硬件和系统各变量进行初始化 ，如 设置 Ｍ Ｃ Ｕ工作频率和各个外设 的状态 ，初始化各 端 口，控制算法初始化等 ，然后进入程序的主 守 智 能 机 器 人钡 ４ 控 系 统 的软 件 设计 ，
涉及传感器模块 、路径识别模块 、电机驱动模块 、 通信模块等功能模块 的程序设计工作。测控系统 的 总体结构如图 １ 所示 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ ２— ２ ６
基金项 目：丹 东市科技计划项 目 （ １ ２ ２ １ １ ）
关 键词 ：智 能机 器人 ； 自主 寻迹 ；测控 软件 。
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ７
文献标 志码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ６ ７ ３— ４ ９ ３ ９（ ２ ０ １ ４ ）０ １ — ０ ０ １ ６— ０ ５
重 点研 究基 于单 片机 的无 人值 守智 能机 器人 测
控系统 中防火 、防盗 、报警等功能软件设计 ，该软 件系统能够实现对火灾、盗情的实时报警 ；利用机
录。
速度的控制类似于方向控制 ，但使用的是输入 定时捕捉 Ｅ Ｃ Ｔ模块。当进人 中断后 ，通过计算码 盘 的计 数 ，得 出 当 前 所 经 过 的路 程 ，如 果 达 到 １ ｅ ｍ，则进 入 调 整 速 度 的 步骤 中 。调 整 速 度 是 通 过 当前黑线 的位置来决定。获得当前位置如果是大于 １ ３ 或者小于 ３ ，说明小车在大的转弯中，因此应该 降低速度进行行驶 ；而如果获得的当前位置为大于 ９或者小 于 ７ ，那 么说 明小 车 在较 小 转 弯 ，因此 可 以适 当减速 ；如果是在其他的状况下 ，那么小车应 该保持直线行驶的速度 ，因此采用较高的速度进行 行驶 。 在速 度控 制 的过程 中 ，同样 也采 用 了 Ｐ Ｉ Ｄ算 法 进行控制 ，从而更为迅速地达到理想值。 在控 制速 度 时 ，使 用反 转 电机一 段时 间达 到减 速 的 目的。例 如
系统初始化
１
’ ｒ
光电传感器读取路径信息
＿
＇
信息处理得到相关参数
／ ＇ ￣ ｉ ＝ Ｋ ［ ｅ ＋ Ｔ ｉ ＋ ≥（ ｅ ＿ Ｊ ） 卜 。 （ ２ ． １ ）
△ ＝ ｌ ｅ 一 ｌ 。 ＋ ＋ Ｉ ｄ （ ｅ 一 ２ ｅ ～ ） Ｉ
第２ １卷 第 ｌ期
２ ０ １ ４年 ３ 月
辽 东学院学报 （ 自然科 学版）
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ￣ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ Ｍ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
Ｖｏ ｌ ＿ ２ｌ Ｎｏ ． １
器 人小 车 的移动 特点 可 以实现 对许 多死 角 的流动 监 控 ，及 时发 现安 全 隐患 和实施 预 防 ，还 可 以用于 对 公共 场 所 的人群 流动监 控 等 。 该 系统 主要 应用 在地 下商 城停 车场 ，这 是一个 市 场需 求量 很大 的空 间 ，未来 的市 场空 间很 大 。 国 外 有速 宾 、Ａ Ａ ＭＡ Ｄ、Ｄ Ｅ Ｓ Ｉ Ｇ Ｎ Ａ等 ，但 价 格 贵 ，一
Ｍａ ｌ － ．２ ０１ ４
【 机械与电子工程】
地 下 商 城 停 车 场 无 人 值 守 智 能 机 器 人 的 测 控 实 验 研 究
蔡 杰 ，高广林２
（ １ ． 辽 东学院 信息技 术学院，辽 宁 丹东 １ １ ８ ０ ０ ３ ；２ ． 汉嘉设计集 团股份有限公司，杭州 ３ １ ０ ０ ０ ５ ）