作品名稱:智能綠化帶全自動修剪系統
學校名稱:山西工程技術學院
參賽隊伍:智能綠化帶全自動修剪系統
參賽學生:郝運佳 馮玉昆 寇鈺瑞
指導老師:董作峰 王玉鑫
在人工智能的時代,智能化的產品逐步運用于各種行業。新的智能產品不斷問世,不僅方便了人們的生活,更加體現了一個國家的科技水平和綜合國力。將智能與節能環保相結合,與未來社會發展的趨勢完全相符,既促進了節能環保領 域的發展還推進了智能產品的進程。智能綠化帶修剪裝置,更是對一個城市的美化起到了不可預估的作用。
近幾年,城市美化引起了各地政府的關注,智能環保系統走進環保工作領域,建設與使用智能環保系統來提升基層環境管理水平與工作效率顯得尤為重要;在這智能環保逐漸被國家高度重視的時代,我小組成員齊心研究出綠化帶全自動修剪系統并將其實物打造推廣應用。本設備就是針對市面上各種修剪方式的不足而改進、設計的一種實用的綠化帶全自動修剪系統。
本產品以STM32F103單片機為核心控制主板,利用柔性太陽能裝置為蓄電池充電,蓄電池為整個系統供電。用PC陽光板為裝置隔熱,擋雨。采用超聲波測距檢測路況,分析裝置整體的下一步運行。采用OpenMV視覺模塊對綠化帶進行修剪分析。灰度傳感模塊對落葉收集裝置進行收集量檢測。采用汽車前橋方便輪子轉向,直流無刷電機進行驅動。采用L298N電機驅動芯片驅動直流電機。并且運用PWM脈沖寬度調制技術對電機的轉速進行控制。采用伸縮管,旋轉軸和機械臂做到對修剪裝置的折疊和伸縮。
本產品先是由人工按下開啟按鍵啟動設備,開啟后系統先進行初始化。初始化完成后超聲波模塊開始執行,檢測路況,查看前方是否有行人。若檢測到行人等,則觸發警報裝置(蜂鳴器發出“滴滴滴”的響聲提醒行人)。若沒有檢測到,OpenMV開始對綠化帶進行檢測,判斷修剪裝置前是否有樹木等物體,并通過檢測綠化帶內植物的分析,將機械臂調節到合適的位置。之后開啟灰度檢測裝置,檢測落葉在清理裝置中的裝載量,若到達預處理部位,則返回至單片機一個信號,單片機接收到信號后,執行LCD顯示模塊內的程序,使屏幕上顯示“清理裝置已滿”的警告,提醒人換裝載落葉的袋子。若灰度未檢測到落葉,修剪系統開始啟動,繼后啟動運動系統和清理系統。在運動系統運行時,超聲波檢測模塊,OpenMV檢測模塊和灰度檢測模塊都有權打斷運行裝置的行駛。當控制者通過紅外遙控模塊傳給單片機信號時(綠化帶的修剪樣式),單片機跳轉執行對應程序,并通過OpenMV的檢測分析,控制修剪系統對綠化帶植被進行相應樣式的修剪。