基于STM32移动机器人目标动态追踪的研究

吕值敏，万 军

（1.重庆城市职业学院 信息工程系，重庆 402160；2.重庆科创职业学院 信息与机电工程学院，重庆 402160）

科学技术不断应用于生产实践之中，也走入到我们的社会生活之中。未来社会是一个无人化的趋势，这个趋势是以智能机器人为基础的。我们通过尝试设计一款机器人，使其既有视觉目标动态跟踪的功能，为智能扫地机器人进行优化设计，解决乱撞、迷路等问题，更好服务于我们的生活。

1 基于stm32移动机器人目标动态追踪的研究背景以及意义

1.1 对stm32移动机器人的目标动态追踪进行研究的背景

不断更新与发展的智能科技推动的人类社会不断进步，当今社会发展的必然趋势是用智能机器人代替人类劳动力。对外部环境的适应力差是当前最智能化的机器人的不足之处的表现，也是智能机器人发展的重要瓶颈。各类传感器的应用，如传感器视觉化的应用，传感器语音化的应用，大大提高了智能机器人的感知能力对外界环境的感知。其中一个热点研究就是视觉传感器的研究，其中最为重要的是基于视觉机器人的跟踪技术。模拟人类视觉的视觉传感器可以使机器人像人类一样获得外界包括具有形状，姿态，位置运动等外界环境中的几何信息等丰富的信息，从而使机器人对获得的信息进行决策判断。从机器人技术在视觉的发展情况来看，进行信息的采集，并进一步转化为数字信号是通过机器人的摄像头来进行的，群主传说识别等过程是在计算机上进行的，从以上的观点来看，智能机器人的研究，至关重要的一点是基于视觉的研究，以及跟踪技术的研究。

1.2 对stm32移动机器人的目标动态追踪进行研究的意义

技术水平仍然不够成熟的视觉识别跟踪的机器人技术是我们目前仍然要攻克的难关。机器人相对于人来说，比较困难的事情是机器人通过摄像头来感知和准确理解周围环境。因为机器人永远是机器，而不是人，也许随着科学的发展，它能像人一样的灵动，但是这个灵动是建立在高强度的研究之上。从生物医学角度考虑，通过身体器官，做到对周围事物准确的识别与感知是人眼的功能，是视觉感知。要让机器人模拟人类进行感知，进行视觉上的感知并对周围事物准确识别与感知和作出判断，这是人类长期以来的梦想，并且是一个长期工研的难关。目前已经得到了广泛的应用的是运用视觉功能的家政服务方面的机器人。但是高效的清扫不能在一些复杂的条件下进行，清扫过程之中，仍然出现迷路以及乱撞的问题。目标识别与跟踪是建立在彩色视觉采集方法的基础上，可以为我们研究和开发机器人上提供重要的参考。如果这个难关得以攻破，那么，我们就可以进行对未开发地区的开发，也可以进行高危险地区的作业。

2 stm32移动机器人的目标动态追踪的研究情况

对于stm32移动机器人，我们主要研究研究移动机器人本身的框架，系统硬件设计，软件程序设计，电路板焊接与程序调试等内容。通过对这些进行研究，设计出一款可对某一确定目标进行准确识别定位和平稳跟踪的移动机器人，更好服务于我们生产生活。

2.1 stm32移动机器人的结构框架

stm32控制器的四轮平衡小车目标动态跟踪系统组成了stm32移动机器人的基本结构框架，按照需求设计了相关外围核心硬件电路系统，硬件电路的调试以及系统的软件算法是它的具体内容。

2.2 stm32移动机器人的系统硬件设计

实现机器人动态目标跟踪功能完整的关键是stm32控制器之间的协调，相关外围模块的工作参数，以及机器人的稳定性。在此基础上进行分析，最终使用开发环境设计系统电路原理和pcb图进行最优设计方案的拟定。目标信息采集模块，红外规避模块，液晶显示模块，是外部电路的组成部分。

2.3 stm32移动机器人的程序软件设计

直走暂停转换三种运动方式实现目标的跟踪是四轮机器人通过平衡小车系统对不同颜色的目标进行目标跟踪的基础。为了使机器人对目标进行跟踪的目实现移动，我们对处理算法识别和定位目标和图像采集进行合理的设计，并编写相关程序进行调整调电机脉冲宽度程序，控制小车平稳快速的运动。

2.4 stm32移动机器人的电路板焊接与程序调整

我们在提供的资源的基础上进行了pcb原理图处理，硬件电路板的制作与焊接，合适的供电系统和下载线，组装小车各模块，在这个基础上，目标跟踪控制程序的调试是在iar系统平台上。

3 结束语

我们进行研究stm32移动机器人的目标动态追踪情况，旨在设计出一款具有明朗简洁的系统硬件，逻辑性强、效率高的软件算法框架，实用优惠的低廉成本的移动机器人，适应无人大生产时代的发展要求，使我们享受轻松、愉快、低廉、便利的生活。