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智能配送车-无人驾驶人脸识别
zhangzb61759 zhangzb61759 2020-04-05 21:56:27
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简单

一、创作背景

    COVID-19(2019冠状病毒病)疫情正在全球肆掠,减少面对面接触是控制疫情的最佳方式。生活仍需继续,复工复产的需求也强烈,物资的配送是无法避免的。在众多的生活与工作场景,如何实现0接触精准配送(精准配送至人,而非某地点)呢?
    由于疫情原因宅家的小张与大杨、大张各自提出了自己的想法:无人驾驶、精确定位、人脸识别、机械化操作、信息交换……回归现实技术的可操作性,我们选用了物联网、自动驾驶和人脸识别技术制作了本作品,希望能为解决这实际工作问题提供一个参考方案。 


展示视频:

二、作品创作设计

    本作品功能流程主要为四个部分(如下图):A.等待指令;B.寻找目标(收取物品);C.寻找目标(递交物品);D.完成任务,等待下一任务。 

projectImage

      1. 等待指令:用户可以使用网页、手机APP或者微信小程序,通过Easy IOT发送指令到小车控制器。

projectImage

 2. 寻找目标(收取物品):小车开启自动驾驶模式(本作品使用巡线方式,现实环境可以使用GPS导航等自动驾驶功能),边行驶边使用哈士奇的人脸识别技术寻找目标;当找到目标后,小车停止行驶,通过机械臂收取物品。

projectImage

 3. 寻找目标(配送物品)继续开启自动驾驶模式,寻找配送目标并递交物品(工作方式同上一步)。

projectImage

 4. 完成任务:完成配送任务后,小车停止运行,发送完成任务报告到Easy IOT平台,继而进入低功耗模式,等待下一个任务。   

projectImage

三、 硬软件功能展示

1、 整车外观

projectImage

2、 信息发送平台 发送方式多样,不同人群可按自己的需求选择网页或微信小程序发送指令。发送指令举例:zl,1,2 ,表示:指令信息,寻找ID1收取物件,递交给ID2(寻找ID2并递交物件)。
(1) 网页发送信息:登录iot.dfrobot.com.cn发送信息 

projectImage

(2) 微信小程序发送指令:添加微信小程序“EasyIOT”,发送指令

projectImage

3、 掌控板界面- 等待指令,掌控板屏幕提示: 

projectImage

4、 哈士奇界面:搜索中与找到目标举例
(1) 搜索目标

projectImage

(2) 找到ID1目标

projectImage

四、 组成模块与材料

1、 小车 考虑到本作品得搭载机械臂,我们选取外形比较大的模型。采用4电机驱动,以保证自动驾驶时能有足够的通过能力。
所用材料:
 (1)TT电机:4个
 (2)底盘与顶盘:各一件。安装顶盘为的是便于在上面安装主控设备及供电设备。
 (3)装车配件:螺丝及其他辅助固定材料
2、 机械臂 本次模型以运输为主要功能,夹取、携带能力与稳定性要求较高,我们选用的机械臂为自行精心设计拼装的3自由度平台,选用了996舵机以保证夹取稳定性。
 所用材料:
 (1) MG996舵机:3个
 (2) 机械夹:1个
 (3) 机械臂配件:螺丝及其他机械臂连接辅助材料。
3、 自动驾驶设备: 红外线巡线传感器,2个
4、 主控设备
 (1) 掌控板:1块
 (2) 支持多电机、多舵机的扩展板:1块 本作品对掌控板的版本无特别要求,任何版本都可以。对扩展板要求比较高,需要支持4个TT电机、3个MG996舵机、1个IIC接口(哈士奇),2个GPIO模拟接口(巡线传感器)。 
5、 人脸识别设备:哈士奇
6、 电源 为保障4个TT电机、3个MG996舵机与哈士奇同时工作,必须选择大功率的电源。经过测试,扩展板和各部件都能支持9V的电源输入。 材料:6节5号电池串联(学生选用)或2节18650电池串联(成年人)。
7、 其他:电池盒、杜邦线、雪糕棒等辅助材料  

材料清单 材料清单
1x
掌控板
1x
掌控板扩展板(电机驱动)
1x
哈士奇(二哈AI视觉传感器)

五、 硬件连接

1、 掌控板与扩展板连接,如上图

projectImage

2、 扩展板与电机连接,如上图;

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3、 扩展板与机械臂(舵机)连接,如下图;

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4、 扩展板与巡线传感器连接

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5、 扩展板与哈士奇连接

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6、 扩展板与电源连接

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六、 功能模块与编程

(1) 物联网与编程:主控程序,安排工作流程。 主要程序为: 

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(2) 自动驾驶与编程:巡线与控制

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(3) 人脸识别与编程:人脸识别与控制

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(4) 机械臂与编程:收取物品与投递物品

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(5) 系统初始化:初始化小车、连接MQTT(函数内先连接WIFI)、初始化哈士奇

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七、 调试与解决方案

1、 机械臂的安装:原安装在小车顶层隔板,但由于夹取物件不太方便,改为安装在底板。此处得把顶层隔板切割掉一部分,留出安装到底板的位置。 2、 在使用过程中,由于耗电量大,常出现供电不足的情况。幸好哈士奇有独立供电接口,使用小充电宝对其单独供电,重启问题得到彻底解决。  

projectImage

八、代码


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