利用無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)在海灘上的垃圾收集機(jī)器人

利用無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)在海灘上的垃圾收集機(jī)器人摘要：本文介紹了垃圾收集機(jī)器人在海灘上使用無(wú)線(xiàn)通信。機(jī)器人是建立在卡特彼勒的車(chē)輪，52x74x17厘米大小，功率從12V電池連接為30Ah40W太陽(yáng)能電池供電。用戶(hù)可以通過(guò)VisualBasic2005中的應(yīng)用基于WindowsXP開(kāi)發(fā)的一個(gè)程序，控制機(jī)器人。從用戶(hù)的命令是通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送到機(jī)加工。此外，它還配備了一個(gè)附加的平移/傾斜功能，將反饋信息通過(guò)臨時(shí)系統(tǒng)中繼反饋信息的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。機(jī)器人性能的結(jié)果被發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人可以移動(dòng)平均速度為0.5米每秒的沙子通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信和收集的12.5×49厘米的大垃圾，例如，玻璃瓶，塑料等從實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它可以清楚地表明，提出的機(jī)器人是優(yōu)越的處理任務(wù)，方便，控制能力，和操作環(huán)境友好。關(guān)鍵詞：機(jī)器人，無(wú)線(xiàn)通信，AdHoc網(wǎng)絡(luò)，收集垃圾的機(jī)器人，太陽(yáng)能，PIC18F45501.景區(qū)簡(jiǎn)介垃圾是全球關(guān)注的主要問(wèn)題?？梢钥吹剑瑥慕M織支持和解決這個(gè)問(wèn)題，如海洋保護(hù)[1]這是一個(gè)非營(yíng)利性的環(huán)保宣傳集團(tuán)總部設(shè)在華盛頓，美國(guó)。該組織在23月2013日?qǐng)?bào)道，在過(guò)去的27年里，超過(guò)950萬(wàn)名志愿者從153個(gè)國(guó)家和地區(qū)的330000多英里的海岸線(xiàn)和水域中清除了1億6300萬(wàn)磅的垃圾桶。目前，超過(guò)1000萬(wàn)磅的沿著近20000公里的海岸線(xiàn)垃圾550000多人拿起。在泰國(guó)，這個(gè)問(wèn)題會(huì)影響到美麗的風(fēng)景和景點(diǎn)的破壞。此外，它會(huì)導(dǎo)致海洋動(dòng)物死亡的問(wèn)題。例如，在沙灘上的鯨魚(yú)，巴東死亡，普吉島[2]，因?yàn)樗运芰侠ｋm然，一些組織[3]試圖清理海灘，但在海灘上的垃圾桶的數(shù)量仍然在不斷增加。因此，對(duì)垃圾的收集技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展是有興趣的一個(gè)方面。到目前為止，對(duì)游泳池[4]，房子[5]，墻[6]，樓梯[7]的清洗機(jī)器人的服務(wù)，都是感興趣和發(fā)展的，但對(duì)海灘的清潔機(jī)器人卻不太感興趣。因此，本文介紹了一個(gè)原型的垃圾收集機(jī)器人在海灘上的發(fā)展。該機(jī)器人使用藍(lán)牙的用戶(hù)和機(jī)器人之間的通信。此外，加上平移/傾斜功能的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可以將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶(hù)通過(guò)特設(shè)系統(tǒng)。本文的具體內(nèi)容如下。在2節(jié)中，我們將介紹的材料和方法的機(jī)器人，包括硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論將在3節(jié)和4節(jié)分別描述。2.材料與方法本節(jié)介紹了硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。完整的垃圾收集機(jī)器人系統(tǒng)可以顯示在圖1液晶顯示18F455控制器藍(lán)牙模塊液晶顯示18F455控制器藍(lán)牙模塊計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電機(jī)控制塊Ip相機(jī)電機(jī)控制塊Ip相機(jī)圖1：垃圾回收機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)2.1.硬件實(shí)現(xiàn)垃圾收集機(jī)器人的完整系統(tǒng)分為5個(gè)主要部分：（1）功耗，（2）結(jié)構(gòu)和配置的機(jī)器人，（3）微控制器，（4）無(wú)線(xiàn)通信模塊，和（5）的無(wú)線(xiàn)攝像頭。這個(gè)機(jī)器人的規(guī)格說(shuō)明表1。2.1.1.功率消耗對(duì)機(jī)器人的主電源是密封鉛酸電池（12V為30Ah）。電壓調(diào)節(jié)器（LM7805）是用來(lái)減少12伏電池供電的微控制器和無(wú)線(xiàn)IP攝像機(jī)5VDC。光隔離器是用來(lái)傳遞信號(hào)從單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的rfp50n，用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在12VDC門(mén)。四十瓦的太陽(yáng)能電池是用來(lái)充電的電池。在本文中，我們將無(wú)法解釋的細(xì)節(jié)，太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)。2.1.2.機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是由鋁52x74x17厘米大小。機(jī)器人的寬度是49厘米，鏟在機(jī)器人35x36x40厘米大小的垃圾箱。2.1.3.單片機(jī)一個(gè)單片機(jī)(PIC18F4550)用作機(jī)器人的大腦。40-pin傾斜,低功率消耗和高速閃光/eepm技術(shù)。它由256字節(jié)EEPROM作為35輸入/輸出,兩個(gè)外部時(shí)鐘模式(48mhz),13頻道的10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,一個(gè)捕獲/比較/PWM功能。16x2液晶顯示器用于顯示用戶(hù)輸出命令和狀態(tài)充電電池的機(jī)器人。2.1.4.無(wú)線(xiàn)通信模塊藍(lán)牙設(shè)備二班USB軟件狗的10m和最大輸出功率為25mw/4dbm用于單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通信。Bluestrick機(jī)器人是一個(gè)串口藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信設(shè)備通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)。它是一個(gè)低成本,緊湊,容易使用這個(gè)模塊。它可以連接到單片機(jī)通過(guò)RS232串口。2.1.5.IP無(wú)線(xiàn)攝像頭FosCamWPA無(wú)線(xiàn)IP雙音頻相機(jī)(FI8908W)作為一個(gè)IP無(wú)線(xiàn)攝像頭在無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b/g。這款相機(jī)允許人們進(jìn)入IP攝像機(jī)沒(méi)有巨額投資。這款相機(jī)的尺寸是110x100x108毫米,凈重418克?？梢藻伝騼A斜角度300°水平&120°垂直。IP攝像機(jī)安裝在機(jī)器人。它將面前的形象機(jī)器人計(jì)算機(jī)Connectify則計(jì)劃通過(guò)特別的方式。在電腦上顯示的圖像是通過(guò)IP相機(jī)工具軟件。2.2.軟件實(shí)現(xiàn)T他2005年微軟VisualBasic機(jī)器人控制器軟件開(kāi)發(fā),如圖4所示。它是用來(lái)控制機(jī)器人導(dǎo)航命令如圖4所示,如命令(W)。機(jī)器人控制器軟件的流程圖,圖5所示。WS、D和你鍵盤(pán)上的按鈕是用來(lái)前進(jìn),相反,左,右,和停止命令分別在PL(上)和(下)是用來(lái)控制鏟。圖5:機(jī)器人控制器軟件的流程圖3.結(jié)果3.1.IP無(wú)線(xiàn)攝像頭測(cè)試Fig.6:ImagefromtheIPwirelesscameraIP無(wú)線(xiàn)攝像頭是安裝在機(jī)器人上測(cè)試通過(guò)測(cè)量圖像傳輸?shù)难舆t時(shí)間。的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)傳輸圖像的延遲時(shí)間和圖像的清晰度是依靠機(jī)器人和用戶(hù)之間的距離。的延遲時(shí)間長(zhǎng)路徑將超過(guò)在短路徑。的距離,相機(jī)可以傳輸范圍的清晰圖像3.2. 機(jī)器人控制測(cè)試通過(guò)藍(lán)牙在該測(cè)試中,機(jī)器人是由用戶(hù)控制通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行測(cè)試。所有機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)可以控制計(jì)算機(jī)通過(guò)圖像從IP無(wú)線(xiàn)攝像頭。機(jī)器人可以控制在20米,是藍(lán)牙的有限,因此它可以提高通過(guò)改變藍(lán)牙類(lèi)1。機(jī)器人可以移動(dòng)以恒定的速度0.5米/秒,2秒的延遲時(shí)間是最大的。垃圾收集機(jī)器人測(cè)試Bangsan海灘,泰國(guó)春武里。垃圾收集機(jī)器人可以收集一些垃圾,比如1.5升的塑料瓶,玻璃瓶0.63升,保利泡沫盒等,如圖7所示。大型垃圾 (b)中型垃圾圖7:垃圾收集測(cè)試4.結(jié)論這個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的機(jī)器人收集垃圾在海灘上。無(wú)線(xiàn)通信(藍(lán)牙和特別)被應(yīng)用于機(jī)器人遠(yuǎn)程控制。發(fā)達(dá)的機(jī)器人可以移動(dòng)0.5m/s在沙灘上。PIC18F4550作為大腦處理所有命令。機(jī)器人可以移動(dòng)平均速度為0.5米/秒在沙灘上通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信和收集的大型垃圾邊12.5x49厘米。這個(gè)機(jī)器人將解決垃圾問(wèn)題尤其是在沙灘上。然而,這個(gè)機(jī)器人仍然是提高自動(dòng)操作和控制的距離。5.確認(rèn)作者要感謝Kasetsart大學(xué)研究與發(fā)展研究所支持來(lái)完成這個(gè)項(xiàng)目,感謝Mr.TanithiMangkornkaew,Mr.MontriTubsuri,Mr.ManochAree,Mr.WattanapongPetprai和Mr.WatcharachaiJaidee實(shí)驗(yàn)上的幫助。6.引用Available:/who-we-are/newsroom/2013/ocean-conservancys-international-coastal-cleanup-announced-for-september-21.html.(1-2014)Available:http://www.manager.co.th/Local/ViewNews.aspx?NewsID=9510000065096(1-2014)Available:/news/2009-09-02/e61a2d27edb74447bd81fce8d042cfcb/(1-2014)Y.Fu-caietal.DesignofCleaningRobotforSwimmingPools.InternationalConferenceonManagementScienceandIndustrialEngineering(MSIE).2011,pp.1175-1178.T.Takeshita,T.TomizawaandA.Ohya.AHouseCleaningRobotSystem-PathindicationandPositionestimationusingceilingcamera.InternationalJointConferenceSICE-IC