Robô de transporte com fusão de múltiplos sensores ópticos e algoritmo PID de integração variável

LI Wenhao ,  

TAN Yufei ,  

ZHOU Dengke ,  

QIN Yunbai ,  

YANG Jiaxing ,  

摘要

Para resolver o problema de que o robô de transporte não consegue realizar um rastreamento preciso em ambientes de iluminação complexos, foi proposto um método que integra múltiplos sensores ópticos e o algoritmo PID de integração variável adequado para robôs de transporte inteligentes. Um laser de comprimento de onda curta é combinado com sensores de múltiplos níveis de cinza para amostragem em tempo real da trajetória, aplicando um filtro de média móvel para pré-processar as informações coletadas. Calcula-se o desvio dos dados em relação ao estado de equilíbrio, pondera-se e funde-se para alimentar o algoritmo PID de integração variável, reduzindo a distância de convergência para menos de 10 cm. Com base nisso, foi adicionada uma estrutura de captura ao corpo do robô para expandir a flexibilidade e aplicabilidade, composta por um braço robótico de 4 graus de liberdade, bomba de ar e plataforma de carga. Os resultados experimentais mostram que, sob iluminação interna e luz natural externa, o algoritmo pode realizar reconhecimento de código QR, rastreamento estável e transporte de objetos em até 3 minutos, com precisão de 100% nas tarefas do robô. O algoritmo PID de integração variável reforça o feedback em tempo real do rastreamento, acelera a resposta a erros de rastreamento e melhora a estabilidade e adaptabilidade ambiental do robô.

关键词

robô de transporte optoeletrônico; laser semicondutor; algoritmo de controle PID; reconhecimento de código QR

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