Аннотация 2
Введение 5
1 Обзор и анализ автономных транспортных систем 7
1.1 Анализ основных видов складских мобильных роботов 7
1.2 Анализ систем позиционирования роботов 8
1.2.1 Умные камеры 11
1.2.2 Программируемая система разработки 15
2 Разработка структурной схемы автономной транспортной
тележки 17
2.1 Обзор и выбор компонентов транспортной тележки 17
2.1.1 Плата управления 17
2.1.2 Модуль с камерой PixyCam2 20
2.1.3 Моторы 21
2.1.4 Драйвер моторов 23
2.2 Итоговая схема 25
3 Разработка алгоритма работы системы позиционирования
автономной транспортной тележки 26
4 Программная часть 28
4 . 1 Первоначальная настройка камеры PixyCam 2 28
1.2 Программная часть системы позиционирования 34
Заключение 42
Список используемых источников 43
Приложение А - Структурная схема автономной тележки 45
Приложение Б - Блок схема работы системы позиционирования
автономной транспортной тележки. 46
В современном мире автономная техника становится все более востребованной. Так как в абсолютно любой сфере деятельности человека нашлось место роботам: наука, военное дело, медицина и прочее. Дома человеку помогают роботы - пылесосы, в воздухе уже давно летают БПЛА - беспилотные летательные аппараты. Роботы выполняют задания на дне океана или в жерле вулкана. Словом, нет ни одной сферы деятельности, где человеку не хотелось бы облегчить себе работу. Именно для этого люди и придумали роботов.
Не обошел стороной прогресс даже производство: фабрики, заводы, склады - это места, где также задачи выполняют роботизированные комплексы. К примеру, на АВТОВАЗе применяются роботы для сварки кузовов, штамповки и сборки деталей. Все это позволяет выпускать сравнительно больше автомобилей чем в то время, когда всеми этими делами занимался исключительно человек. Также роботов используют для работы на складах для, например, транспортировки грузов от одного манипулятора до другого. Такие мобильные транспортные тележки обладают машинным зрением или системой позиционирования, которая помогает роботизированной тележке ориентироваться в пространстве и выполнять поставленную задачу.
Такие автономные транспортные тележки намного облегчают работу сотрудникам складов и фабрик. Благодаря роботам улучшаются логистические цепочки, происходить экономия за счет увеличения производительности и снижения затрат на оплату низкоквалифицированным работникам склада.
Машинное зрение - это способность роботов «видеть» мир вокруг себя, используя камеры, датчики света и другие устройства. Современные роботы могут использовать машинное зрение для различных задач, в том числе для
определения препятствий, навигации, распознавания распознавания лиц.
Большинство современных роботов оснащены камерами, которые служат глазами. Эти камеры могут быть различного типа: от простых монохромных камер до продвинутых SD-камер. Роботы также могут использовать другие датчики, такие как ультразвуковые датчики или лидары, чтобы получить дополнительную информацию о мире вокруг них.
Обладая машинным зрением, транспортные тележки могут самостоятельно определять положение в пространстве, выполнять заданную работу, перемещаться по складу и проходить заранее заданный маршрут, тем самым ускоряя и оптимизируя работу на производстве. Автоматизация складов подобными роботами имеет положительную тенденцию в мире, так как в перспективе это позволяет предприятию выходить на новый уровень производства и задействовать людей для более сложных задач.
В современном мире уделяется все больше внимания автоматизации и робототехнике. Ведь роботизированные системы могут оказать помощь человеку в разных сферах деятельности. В данном проекте была разработана система позиционирования для автоматизированной транспортной тележки на основе модуля умной камеры PixyCam 2 Реализована данная система была на базе программного обеспечения Arduino. Благодаря распространенности и доступности данной аппаратно-программной среды проект получилось реализовать.
В качестве основы для системы позиционирования была выбрана умная камера PixyCam 2. Данная камера способна работать в нескольких режимах, в том числе и в режиме отслеживания линий, который был необходим в бакалаврской работе.
Также была разработана структурная схема, в которой содержится необходимая информация про связь между разными элементами транспортной тележки. Данная схема была разработана с использованием программного обеспечения КОМПАС 3Д
В ходе работы был разработан алгоритм движения тележки с использованием принципа отслеживания линий. На основе алгоритма был написан код, который был загружен в плату Arduino.
Разработанную систему позиционирования для транспортной тележки можно использовать как для работы на производстве, так и в образовательных целях.
Данная система имеет потенциал модернизации и улучшения, что в свою очередь позволит расширить и улучшить систему позиционирования в будущем.
