多传感器协同的擦黑板机器人系统研制

多传感器协同的擦黑板机器人系统研制

周雨松1，熊田忠2,3

【摘 要】 针对目前广泛使用的人工黑板擦存在的低效率、不环保等问题，提出了一种多传感器协同的擦黑板机器人系统。该系统采用可相互进行无线通信的磁吸附四轮驱动方式，具有擦黑板机器人本体、视觉监控单元和移动终端三体协同的控制结构。详细介绍了机器人静力学分析、磁轮和擦灰吸灰装置的设计制作。通过视觉监控单元对图像的二值特征提取，根据机器人图形重心与目标图形重心距离连续逼近的方法，实现闭环连续跟踪控制机器人自主工作。试验表明，所研制的擦黑板机器人能够在人工和智能模式下可靠吸附于铁磁性壁面并实现多角度移动、有效擦灰和吸灰的功能。系统具有体积小、抗干扰能力强、功能扩展方便等特点，为快速设计同类产品提供了依据，也为后续进一步深入研究以及工业领域的应用开辟了广阔空间。 【期刊名称】自动化仪表 【年(卷),期】2024(039)011 【总页数】7

【关键词】 多传感器协同； 机器人； 擦黑板； 磁吸附； 无线通信； 静力学分析； 视觉监控； 跟踪控制

基金项目:国家自然科学基金资助项目(61305031)、江苏省产学研前瞻性基金资助项目(BY2016053-11)、江苏省六大人才高峰基金资助项目(XNY-039)

0 引言

目前，广泛应用于教学环境的人工黑板擦效率低且无法控制粉笔灰[1]。普通黑板擦质量差，损坏后无法循环使用，导致资源浪费[2]。黑板擦绒布上的粉尘不