《吸入式水面清理机器人设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吸入式水面清理机器人设计（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要为处理当下缺少高功效、高安全系数的捞取设备而给水表面杂物捞取带来的问题，设计一款水表面杂物清除人工智能模型。该模型融入无线操控、单片微控制器掌控、马达伺服掌控及脉宽调制(pulsewidthmodulation，PWM)等掌控工艺，通过部件的选型及理论计算，得出具体产品构造。检测结果证明：该模型能达到人船分离、远程掌控的集中模式，可扩张式侧网增加捕捞面积，节约很多的人力和物力资源，切实处理水区杂物捞取难题。:设计一种新的的水面打扫人工智能。把指南针引入主动掌控体系,达到了螺旋前进转动,大大简化了运行流程。操作时只需用操控器设定它的旋转半径和前进方向,就可以主动地完成水表面打扫任务。由于采纳
2、了柔性舵,转向更灵敏,从而保证了它具有良好的机动性。经过检测取得了良好的效果。智能打扫人工智能集机械学、电子工艺、变送器工艺、计算机工艺、掌控工艺、人工智能等诸多科技为一体，不仅是一种环保、智能型的服务人工智能，还具有良好的应用前景和广泛的商业价值需要，近年来智能打扫人工智能的发展和应用受到国内外的广泛重视，其工艺越来越成熟，应用也越来越广泛。关键词：吸入式 清洁 人工智能abstractIn order to deal with the problem caused by the lack of high efficiency and high safety factor fishing e
3、quipment, an artificial intelligence model of water surface debris removal is designed. The model integrates wireless remote control, single chip microcontroller control, motor servo control and pulse width modulation (PWM) control technology. Through the selection of components and theoretical calc
4、ulation, the specific product structure is obtained. The test results show that the model can achieve the centralized mode of separation and remote control between man and ship, increase fishing area by expanding side net, save a lot of manpower and material resources, and effectively deal with the
5、problem of fishing debris in water area. Design a new artificial intelligence for surface cleaning. By introducing the compass into the active control system, the spiral forward rotation is achieved, which greatly simplifies the operation process. When operating, the water surface cleaning task can
6、be accomplished actively only by setting its rotation radius and forward direction with the remote controller. Because the flexible rudder is adopted, the steering is more sensitive, thus ensuring its good maneuverability. Good results have been achieved after testing. Intelligent cleaning artificia
7、l intelligence integrates mechanics, electronic technology, transducer technology, computer technology, control technology, artificial intelligence and many other technologies. It is not only a kind of environmental protection and intelligent service artificial intelligence, but also has good applic
8、ation prospects and extensive commercial value needs. In recent years, the development and application of intelligent cleaning artificial intelligence has received extensive attention at home and abroad. Its technology is more and more mature, and its application is more and more extensive.Key words
9、: inhaled clean artificial intelligence目录绪论41.1选题意义41.2打扫人工智能国内外发展状况51.2.1国内相关钻研情况51.2.2国外相关钻研情况62.作品内容简介72.1设计内容及目标73.水表面浮起物清除人工智能83.1水表面人工智能主要构造83.1.1动力驱动和传动系统93.1.2捞取系统93.1.3掌控体系103.1.4机器人流线型外形124.水面清理机器人控制系统的整体方案124.1硬件电路设计144.1.2微处理器1542太阳光215.体系语言程序总体构造235.1主掌控器模块语言程序设计235.2马达驱使与掌控指令序列设计246.操作
10、流程257.总结26致谢28参考文献29绪论1.1选题意义在现实日常中有许多水源,如河水、人工湖、浅水表面、海水浴场等,水表面上都浮起着塑料袋、泡沫、过量的水藻、树叶等很多杂物,严重影响着人们的健康日常和生态的美丽。现在已有的大型捞取船所占空间大、费用高,需要多人同时协同操作,而且不能进入小区域实施捞取操作。在很多小型区域水表面上依然是依靠人工捞取杂物,而人工捞取操作难度和劳动强度都很大。为了处理这一问题,我们设计制作了水面打扫人工智能。它具有费用低、所占空间小、运行灵活等优点,非常适合在小型区域进行捞取打扫作业,而且达到了主动化的掌控,运行人员只需利用操控器设定两个实际操作参数,水面打扫人工
11、智能就可以主动完成水面的打扫任务。水表面打扫人工智能是一种主要用于在近海或江河湖泊上集中水表面浮起物杂物的环保设备，同时又能够根据任务的要求，搭载测深仪、流速仪、GPS接收机、摄像头等，用于替代人工完成港口、航道、海滨、滩涂等水区的生态监测、水文通讯采集和水表面搜救等危险作业。当下，江河湖泊的水表面打扫操作以人工为主，缺乏高智能度、灵活性和机动性强的水表面打扫人工智能体系。因此，开发一种集掌控体系与上位机通信于一体的水表面打扫人工智能掌控体系具有深远的理论意义和应用价值1-2。随着工业的发展，人们在注重经济的同时忽略了生态污染问题，其中塑料污染尤为严重。“五水共治”后，虽然城市主要水路干道上的
12、杂物少了很多，但仍然存在塑料浮起物，对河内的生态影响巨大。在很多旅游景区，各色的塑料制品充斥着整个水表面，严重影响了观赏性，甚至破坏文物，对历史建筑影响也很大。对水中杂物的清除，我国还停留在人工清除阶段。比如在一些景区内，大多数都是人工用网兜集中，但是只能集中距离岸边几米的区域，并不能集中水区中心的区域，并且集中起来十分困难。而在城市的内河，人们开着船用捕捞网清除，耗时耗力。从当下的实际情况来看，我国亟需一些主动化水平较高、集中容易、运行不复杂的设备，以减轻人们的操作压力和提高操作功效。当下，国内现有的水表面杂物清除人工智能，主动化水平高，价格昂贵，还不能广泛应用。针对人工捞取的缺点，笔者设计
13、一种水表面杂物清除人工智能模型，采纳无线遥感掌控，主动化水平较高，能便捷快捷地主动完成集中动作，并且回收箱容量较大，构造不复杂，保护便捷，价格低廉，运行容易，非常实用，适用于很多城市内河、旅游景区等地点。1.2打扫人工智能国内外发展状况1.2.1国内相关钻研情况黑龙江八一农垦学校尧李慧、田雷与黑龙江省农业机械工程科学钻研院蔡晓华、侯云涛对牛舍打扫人工智能的构造与避障设计进行分析与钻研，并结合迂回式路径规划运算和靠墙或牛栏等障碍物的避障策略，达到打扫人工智能对牛舍的全方位清扫操作。中国计量学校的郑哲恩、孙坚、沈斌，利用工业相机拍摄粉尘，经过MALTAB处理之后对粉尘面积进行计算，并利用打扫人工智
14、能进行打扫，根据打扫功效计算得出打扫人工智能的打扫性能。解放军理工学校国防工程学院茅靳丰、朱国栋、张虎、宋威，根据风管人工智能视觉检测体系的构成，包括照明体系、摄像头、图形和影像采集卡、图形和影像采集语言程序以及图形和影像分析语言程序，利用Matlab的图形和影像处理功能对采集到的风管内部图形和影像进行预处理，并依据特定的运算对其打扫度进行评估。东南学校的陆晓敏，吴浩真，韩可炯，秦家晨设计了一种基于MSP430f149的智能打扫人工智能体系。人工智能依靠车体的风机设备吸附在玻璃上，可以主动完成路径规划、探测窗户的边角距离、主动打扫窗户。达到应用设计的人工智能来代替人进行高空作业，在高层建筑中对
15、外壁玻璃上的粉尘和其他污物进行打扫。东北林业学校的王振秋、薛建琪、张宇崴、狄海廷针对变直径杆件，设计一种爬杆打扫人工智能。模拟人的上肢和下肢，轮流夹紧杆体，在曲柄连杆机构的驱使下，达到人工智能的攀爬转动，在人工智能攀爬流程中达到主动打扫。广东工艺师范学院天河学院的陈朝大和广州航海学院的吕志胜针对红外避障检测和绝对定位的局限性，对智能寻迹的打扫人工智能进行钻研。人工智能采纳超声波变送器配合伺服马达构成主动避障体系，对室内未知生态进行探测，提出了多路径融合规划掌控运算，使人工智能能够完成自主全区域覆盖行走。由此可见，国内智能打扫人工智能钻研主要集中在对障碍物的躲避以及特别区域的打扫方面，钻研应用范
16、围主要包括高空打扫、管道打扫、牛舍打扫等，对更为复杂生态的打扫能力检测方面钻研较少，利用静态图形和影像进行分析和评估以及终端特别机械机构的设计是当下主要的工艺钻研方向。1.2.2国外相关钻研情况由新加坡国际和南洋理工学校掌控专家Elid开发的人工智能工艺体系Outobot，展示了一个能够打扫和油漆高层建筑外部的人工智能，声称提供一个更安全和更有效的替代人工打扫的方法，打扫水平达到了一个新的标准。韩国的Jin-HoSuh等人发明了一种更为高效的水下清洗人工智能研制平台，平台可用于研制和设计可满足应用在工业打扫操作领域中的水下清洗人工智能性能，所开发水下打扫人工智能的方法，可用于达到清洗不同类型的工业水箱的功能。英国的并钻研人工智能末端执行器的主要构造，设计出符合体系要求的终端。英国的Konstantinova博士的打扫人工智能指尖工艺在玛丽女王的先进人工
