基于树莓派的智能抓取小车系统设计与实现.pdf

基于树莓派的智能抓取小车系统设计与实现 本文介绍了基于树莓派的智能抓取小车系统的设计和实现。该系统旨在帮助老年人和残疾人完成日常生活中的困难动作，例如抓取物品等。系统采用树莓派开发板作为控制中心，通过接收遥控信号并解码，控制电机驱动模块，完成小车的前后左右及机械臂的操作。 系统设计目标： 1. 通过移动智能终端设备的操作界面，实现小车运动控制。 2. 通过获取车载摄像头采集实时图像。 3. 通过控制界面控制小车和机械手的操作。 4. 小车具有一定的自主循迹和避障功能。 系统构成： 1. 树莓派开发板作为控制中心，负责接收遥控信号并解码，控制电机驱动模块。 2. 机械臂抓取模块，采用亚克力板材质的 4 自由度机械臂，通过 PCA9685 芯片来控制舵机的操作。 3. 循迹避障模块，采用 3 块 TCRT5000 红外线循迹传感器，探测距离为 0.1 ~ 2.5 cm。 4. 电机驱动模块，采用 TB6612FNG 芯片作为驱动，每个车轮均有一个电机。 硬件设计： 1. 芯片选择：选择了树莓派 4B 作为控制中心，具有 64 位 1.5 GHz 主频的四核 Cortex A72 架构，BCM2711 芯片，4GB 的 DDR4 内存，性能升级幅度大。 2. 驱动模块：每个车轮均有一个电机，电机为 120 转 12 V 的直流减速电机，选用 TB6612FNG 芯片作为驱动。 3. 机械臂抓取模块：采用亚克力板材质的 4 自由度机械臂，通过 PCA9685 芯片来控制舵机的操作。 4. 循迹避障模块：采用 3 块 TCRT5000 红外线循迹传感器，探测距离为 0.1 ~ 2.5 cm。 软件设计： 1. 系统软件：基于树莓派的操作系统，实现了小车的遥控控制、循迹避障、可视化抓取等操作。 2. 控制算法：采用 PID 算法来控制小车的运动和机械臂的抓取。 本文介绍了基于树莓派的智能抓取小车系统的设计和实现，旨在帮助老年人和残疾人完成日常生活中的困难动作。该系统具有实用性和创新性，能够提高用户的日常生活便利性。