王鑫 赵文鑫 卫国唯 李建航

摘 要：本设计以STM32单片机最小系统作为主控板，采用模块化设计方案，包含红外循迹传感器模块、超声波测距模块、二维码识别模块、显示模块、颜色识别模块、机械臂模块、电源模块组成。本设计以普通四轮小车为载体。底部循迹传感器用于检测路面铺设的循迹线;超声波模块测量小车距离围墙的距离用于辅助定位;二维码识别模块通过扫描二维码领取搬运任务;显示模块显示任务信息;红外传感器用于检测物料位置;颜色识别模块检测物料颜色;机械臂模块执行抓取或放置动作;电源模块为小车提供动力源;主控板根据各模块的反馈信息控制小车自主搬运物料。

关键词：循迹;物料搬运;红外传感器;机械臂

1 系统方案

1.1 系统原理

小车底部前后各装有一个“5路”红外传感器即可保证小车前进沿循迹线行驶又可使小车在不调头的情况下实现倒车循迹提高搬运效率。正常运行状态中，小车循迹，行至任务点扫描二维并将信息显示在TFT彩屏上，读取搬运任务后，直接倒车行至物料提取区寻找物料。物料位置采用外部中断触发方式进行检测，当侧部红外传感器检测到物料即产生一个下降沿信号触发中断，单片机调用中断服务函数通过颜色识别模块检测当前物料颜色是否与任务一致，如果一致则抓取，否则继续循迹寻找物料。当抓取到物料后小车即通过超声波测距模块测量一次距离，根据测得的数据判断当前小车在场地的具体位置，然后自主规划行至物料存放区的路径，当行至物料存放区后放置物料并判断是否全部搬运完成，如果完成则返回，否则行至提取区寻找物料。……