為解決人們?nèi)粘３鲂袝r因行李過多過重而導致行進不方便的問題,提出基于UWB定位和OpenMV識別的智能跟隨行李箱設(shè)計方案。設(shè)計以STM32F429單片機作為控制核心,采用UWB定位模塊、OpenMV機器視覺模塊、無線通信模塊、超聲波避障模塊等做外設(shè),通過OpenMV攝像頭拍攝圖像并結(jié)合機器視覺算法對圖片信息進行處理以此識別行李箱使用者,以PID算法調(diào)控行李箱的跟隨速度與滾輪的轉(zhuǎn)向助力,使用UWB定位技術(shù)實時監(jiān)測行李箱的位置。樣機測試結(jié)果表明:系統(tǒng)能實現(xiàn)自動跟隨、實時定位與通信以及避障等功能,達到了"釋放雙手"的目的。 

【文章來源】：成都工業(yè)學院學報. 2020,23(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

智能跟隨行李箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本設(shè)計以STM32F429為控制中心，Open MV模塊通過I2C總線協(xié)議進行相關(guān)信息的獲取與傳輸，UWB定位模塊與無線通信模塊分別通過2個串口進行通信，通過GPIO口(PA14、PB5、PB0、PB1)分別作為4個超聲波的接收信號控制引腳，通過GPIO口(PA3、PA5)輸出PWM信號控制電機驅(qū)動模塊。整個電路采用12 V鋰電池組供電，再通過穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換為5 V、3.3 V分別為單片機和定位系統(tǒng)供電。智能跟隨行李箱系統(tǒng)電路原理框圖如圖2所示。2 系統(tǒng)設(shè)計

UWB定位系統(tǒng)由3個部分構(gòu)成:電池供電的UWB定位標簽、UWB基站(包含信號發(fā)射源和信號回收傳感器)以及信號處理軟、硬件平臺，其原理如圖3所示。多組基站對同一標簽測距后，將所測數(shù)據(jù)上傳到主控制板確定位置。設(shè)計中信號發(fā)射源和回收傳感器集成一體，模塊內(nèi)置STM32微處理器，控制中心可以通過串口命令進行UWB參數(shù)設(shè)置、信號的發(fā)送和接收，并通過三角定位方式計算出基站與標簽之間的距離。到達時間(Time of Arrival,TOA)、到達時間差(Time Difference of Arrival)、到達角度(Angle of Arrival,AOA)定位技術(shù)是UWB定位算法中比較成熟的幾種定位算法。本設(shè)計采用TOA定位技術(shù)，TOA定位技術(shù)通過分別測量移動終端與3個或更多基站之間信號的傳播時間來定位[4]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于OpenMV的單目視覺二維碼追蹤小車設(shè)計與測試[J]. 趙舉,李國斌,姜濤,楊學存,張波.  電子設(shè)計工程. 2019(19)
[2]基于OpenMV的無人駕駛智能小車模擬系統(tǒng)[J]. 安颯,廉小親,成開元,王俐偉,李麟杰.  信息技術(shù)與信息化. 2019(06)
[3]一種提高無線電測距定位精度的有效方法[J]. 何世彪,孫寶剛,張力.  通信技術(shù). 2019(02)
[4]基于STM32F4的電機控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李傳明,崔更申,尹鵬,黃廷輝,凌鳴.  計算機測量與控制. 2015(10)
[5]基于TOA和DOA聯(lián)合估計的UWB定位方法[J]. 丁銳,錢志鴻,王雪.  電子與信息學報. 2010(02)



本文編號：3460293