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作品名称：U 型寻迹搬运小车
学校名称：唐山学院
参赛队伍：钮祜禄甄嬛屠龙队
队伍编号：197657
参赛学生：张泽阳王雪亮徐世豪
指导老师：高玉芝
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月06日 00:00
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详细说明

小车采用轮式移动底盘与关节型机械臂结合的形式，能够利用视觉导航按照U形路线进行行走，可通过视觉方式检测沿途中固定和随机的作业对象，确定目标后通过灵活的机械结构，实现将U型右侧顶端的物品沿着U型右侧轨迹搬运到底端中间，放下物品后，在此处取上另一个物品，沿着U型左侧轨迹将物品放到U型左侧顶部，放下物品后小车水平移动到右侧，重复之前的动作过程。

按照四轮驱动小车设计原理，每个车轮单独使用电机驱动，可以实现小车前后及横向行驶，使转弯半径为零，使其机动性和灵活性大大提高；为防止打滑，提高与路面的附着性能，采用麦克纳姆轮作为行驶装置；车架部分采用铝合金加工，上部加装亚克力板材盖板。

硬件平台主要选用树莓派控制板，stm32驱动板，激光雷达，惯性测量模块，运动机构等部件组成。系统主控采用树莓派4B控制板和STM32驱动板作为运动控制器框架。树莓派负责连接摄激光雷达。

STM32主要作为控制核心,其中，它完成了对机器人电机的驱动和速度、位姿等信息的采集，并对收集到的信息进行进一步分析后，通过控制系统发出相应指令完成作业。激光雷达是SLAM地图生成的重要工具，通过使用激光束扫描周围环境以获取距离和三维坐标信息，高效规划路径，减少空间浪费。

我们还针对长方体和圆柱体两种形状物体，设计一种可通用的夹取装置，将其与小车平台上的四自由度机械臂安装在一起，通过摄像头实时监测周围环境。随机械臂运动并实现对物体高精度，高效率的抓取和摆放。针对不同需求可将转向控制器和避障传感器进行组合，在保证小车正常行驶的同时，增加小车的智能化和功能性。

现在许多工厂生产线或仓储物流场景存在大量的 U 型或环形路线的搬运需求，而现有的搬运设备往往在智能寻迹及灵活调度方面存在不足，为此类特定场景定制一款 U 型寻迹搬运小车具有很高的实用价值。