• Задать вопрос менеджеру

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика

Система автоматического управления мобильного робота, оснащенного системой технического зрения

Предмет:Технология
Тип:Курсовая
Объем, листов:41
Word
Получить полную версию работы
Релевантные слова:дата, подпись, робота, автоматического, инициалы, фамилия, системы, электронных, схем, оснащенного, проекта, технического, управления, мобильного, системой
Процент оригинальности:
95 %
Цена:1200 руб.
Содержание:

Введение. 3

Техническое задание. 4

1. Анализ существующих конструкций. 5

2. Описание объекта управления. 9

3. Функциональная схема устройства. 13

4. Структурная схема устройства. 14

5. Настройка регулятора . 19

6. Моделирование системы автоматического управления. 24

7. Исследование характеристик системы

средствами MATLAB. 26

8. Выбор электронных компонент. 30

8. 1. Микроконтроллер. 30

8. 2. Драйверная схема. 32

8. 3. Энкодер. 32

8. 4. Цифровая камера. 33

8. 5. Схема, организующая обмен данными по

интерфейсу USB. 34

8. 6. Мобильный ПК. 34

9. Проектирование схем управления. 36

10. Алгоритмы управления. 38

11. Библиографический список. 38

Вступление:

Цель данного проекта – разработать систему автоматического мобильного колёсного робота танкового типа, оснащенного системой технического зрения. При разработке системы автоматического управления следует учесть повышенные требования, предъявляемые к точности перемещения, связанные с наличием системы технического зрения. Задающим воздействием для робота будет контрастная полоса, на нанесённая на поверхность, по которой перемещается робот. Задача робота – не отклоняясь более чем на заданное значение, следовать полосе. Должна быть обеспечена плавность движения, требуемая для качественной съёмки камерой.

Техническое задание на курсовую работу

Разработать цифровую систему автоматического управления приводами мобильного трёхколёсного робота танкового типа, оснащенного техническим зрением.

Максимальное отклонение от полосы – 0. 3 м (считая от середины корпуса).

Колебательность САУ – недопустима.

Обеспечить скорость линейного перемещения робота в диапазоне от 0 до 1,2 м/с

Температура: -10 - +30°С

Влажность: 10-80%

Давление: 760 +/- 20 мм рт. ст.

Компоненты:

• Размер электронных схем – не более 300 мм в ширину и 400 мм в длину.

• Энергопотребление электронных схем – до 1 А информационные схемы, до 15 А – силовые схемы.

• На борту устанавливается мобильная ЭВМ.

• Используется камера с разрешением не менее 640 на 480 пикселей.

• Бортовая сеть обеспечивает напряжение от 12 В.

• В качестве приводов колёс используются мотор-редукторы с следующими характеристиками:

? Напряжение питания – 12 В.

? Номинальная частота вращения – 70 об/мин.

? Вес – 1 кг.

Интерфейсы: USB.

Заключение:

В последние десятилетия происходит бурное развитие робототехники. Появляются сотни моделей роботов, различных конструкций, назначения. Особенно активно начали развиваться мобильные роботы [1]. Разработаны мобильные роботы, для работы в различных средах – в воздухе, в воде, на земле. Роботы различаются так же по назначению – военные роботы, медицинские, бытовые, роботы-игрушки, промышленные роботы, роботы, для работы в чрезвычайных ситуациях. Преимущественно это наземные роботы. Среди наземных роботов так же можно выделить множество типов. Это шагающие, ползающие, колёсные, гусеничные, инерционные, прыгающие и катящиеся роботы. Из перечисленных типов только шагающие, гусеничные и колёсные получили значительное развитие.

Каждый из этих типов имеет своё назначение. Гусеничные роботы разрабатываются для работы в реальных условиях. Преимущественно эти роботы разрабатываются для вооруженных сил и служб, работающих с чрезвычайными ситуациями. Шагающие роботы привлекательны своим высоким потенциалом для работы в недетерминированных средах. Колесные роботы так же имеют ряд преимуществ – простота конструкции и управления, высокая манёвренность, грузоподъёмность [9].

Среди колёсных роботов можно выделить четырёх- и трехколёсных роботов. Трёхколёсные роботы в свою очередь делятся на роботов танкового типа и роботов с рулевым колесом.

Так же в последние десятилетия всё более активно развиваются системы технического зрения. Это связанно как с достижениями в области технологий распознавания, так и с общим прогрессом в области вычислительной техники. Появление всё более мощных вычислителей позволяет значительно ускорить процесс распознавания, и обрабатывать большее количество информации. Становится возможным решить при помощи подобных систем весьма широкий спектр задач: поиск и оптимизация маршрута передвижения мобильного автоматического объекта, поиск заданного предмета, автоматическое составление карты местности, распознавание лица человека, организация обратной связи в промышленных автоматах, задачи слежения, диагностики. Кроме возможностей по решению широкого спектра задач системы технического зрения имеют ряд других положительных качеств. К ним можно отнести сравнительно малые размеры механической части системы. Как правило, это камера, схема первичного преобразования изображения, интерфейс для соединения с ЭВМ. Так же можно говорить об относительно низкой стоимости подобных решений. Кроме того, система технического зрения может работать как в детерминированных, так и в недетерминированных средах. К недостаткам подобных систем можно отнести наличие пропорциональной зависимости «точность распознавания» - «объем обрабатываемой информации» - «стоимость». Данный недостаток компенсируется постоянным снижением стоимости вычислителей, но всё же ограничивает использование систем машинного зрения областями, не требующими особо высокой точности [8].

Список литературы:

1. Подураев Ю. В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. пособие для студентов вузов. // М. : Машиностроение, 2006 - 256 с.

2. Бесекерский В. А. , Попов Е. П. Теория систем автоматического управления. // СПб. : Профессия, 2003 - 752 с.

3. Воронов А. А. , Титов В. Н. , Новогранов Б. Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. Учеб. Пособие для вузов. // М. : Высшая школа, 1977 - 519 с.

4. http://www. prorobot. ru/myrobot/robot-diana. php

5. Брюханов В. Н. , Косов М. Г. , Протопопов С. П. , Соломенцев Ю. М. , Султан-Заде Н. М. , Схиртладзе А. Г. Теория автоматического управления. // М. : Высшая школа. 2000 - 268 с.

6. Мошкин В. И. , Петров А. А. , Титов В. С. , Якушенков Ю. Г. Техническое зрение роботов // М. : Машиностроение, 1990 - 272с.

7. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. // М. : Техносфера, 2005 - 592с.

8. Егоров О. Д. , Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей // М. : ИЦ МГТУ «СТАНКИН», 2004 – 360с.

9. Половко С. А. Интеллектуальные системы технического зрения для безопасности и навигации [Текст] / С. А. Половко, Е. Ю. Смирнова, Д. Н. Степанов // Мехатроника, автоматизация, управление. №3, 2009 г. / Москва, 2009. – с. 33-39.

10. Крайлюк А. Д. Основы концепции развития робототехники военного назначения до 2030 г. [Текст] / А. Д. Крайлюк, В. И. Комченков, А. А. Ивлев // Мехатроника, автоматизация, управление. №3, 2009 г. / Москва, 2009. – с. 10-15.

11. Савин С. И. Мобильная платформа передвижного диагностического комплекса [Текст] / С. И. Савин // Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы. Диагностика – 2009: сб. материалов Междунар. научн. -техн. конф. Ч. 1. / Курск. гос. техн. ун-т. – Курск, 2009. – с. 135-138.

12. Пат. на полезную модель №89837 Российская Федерация U1 МПК B62D57/00. Мобильный робот с камерой и направленными источниками лазера [Текст] / Яцун С. Ф. , Савин С. И. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет» - №2009131365/22; заявл. 17. 08. 09; опубл. 20. 12. 09.

13. Савин С. И. Проектирование конструкции мобильного робота, оснащенного системой технического зрения [Текст] / С. И. Савин, Аль-Еззи Абдулракеб Саид Яхья // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации. Материалы VII Международной научно-технической конференции. / Курск. гос. техн. ун-т. – Курск, 2010. – с. 165-169.

14. Савин С. И. Применение технического зрения для повышения эффективности работы системы автоматического управления мобильного робота [Текст] / С. И. Савин // Материалы докладов IV Международной молодёжной научной конференции «Тинчуринские чтения» / Под общ. ред. д-ра физ. -мат. наук, проф. Ю. Я. Петрушенко. В 4 т. ; Т. 3. / Казан. гос. энерг. ун-т. – Казань, 2009. – с. 171-172.

15. Сойфер В. А. Методы компьютерной обработки изображений [Текст] / В. А. Сойфер, ФИЗМАТЛИТ. – Москва, 2003.

16. Савин С. И. Программное управление мобильным роботом, оснащенным системой технического зрения [Текст] / С. И. Савин // Приоритетные направления современной науки глазами молодых учёных. / Ряз. гос. ун-т им. С. А. Есенина. – Рязань, 2009. – с. 210-212.

17. Савин С. И. Организация программного управления мобильным роботом [Текст] / С. И. Савин // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации. Материалы VII Международной научно-технической конференции. / Курск. гос. техн. ун-т. – Курск, 2010. – с. 169-172.

Бесплатные работы:

Готовые работы:

Рекомендованные документы: