Цветочувствительный робот с MATLAB | Полный проект с исходным кодом

Программа MATLAB. MATLAB предоставляет платформу разработки GUI, где инженеры могут разрабатывать эстетичный графический интерфейс для своего приложения. Программа сначала инициализирует и запускает видео, используя функции, упомянутые ниже:

vid = videoinput('winvideo',1,'YUY2
_320x240’);
set(vid, ‘FramesPerTrigger’, Inf);
set(vid, ‘ReturnedColorspace’, ‘rgb’)
vid.FrameGrabInterval = 2;

start(vid)

Некоторые важные функции, используемые в программе:

data =getsnapshot(vid). Эта функция немедленно возвращает кадр одного изображения из объекта видеовхода

img = rgb2gray(data). Преобразует полноцветное изображение RGB в полутоновое изображение с интенсивностью

data(:,:,1). Извлекает все компоненты красного цвета из реального изображения

Аналогично, для зеленого: data(:,:,2) и для синего: data(:,:,3)

diff_im = imsubtract(data(:,:,1), rgb2gray(data)). Используется для вычитания красных компонентов из серого изображения

B = medfilt2(diff_im, [3,3]). Медианная фильтрация – это нелинейная операция, часто используемая при обработке изображений для уменьшения шума типа "соль и перец". Медианный фильтр более эффективен, чем свертка, когда цель – одновременно уменьшить шум и сохранить края.

diff_im = im2bw(diff_im, 0.18). Преобразует изображение в оттенках серого в двоичное изображение. Выходное изображение «diff_im» заменяет все пиксели входного изображения с яркостью выше уровня на значение 1 (белый) и заменяет все остальные пиксели на значение 0 (черный)

stats = Regionprops(diff_im, ‘BoundingBox’,’Centroid’). Измеряет набор свойств для каждого подключенного компонента (объекта) в бинарном изображении. Статистика изображения представляет собой логический массив и может иметь любое измерение

Используя функцию «regionprops ()», мы находим координаты центроида и ограничивающей рамки следующим образом:

stats = Regionprops(diff_im,
'BoundingBox', 'Centroid');
для объекта = 1:длина(статистика)
bb = stats(object).BoundingBox;
bc = stats(object).Centroid;

Центроид в коде указывает центр масс региона. Обратите внимание, что первый элемент центроида — это горизонтальная координата (или координата x) центра масс, а второй элемент — вертикальная координата (или координата y). Получив координаты, мы определяем условия для положения объекта и отправки соответствующих данных роботу следующим образом:

if (bc(1)>110 && bc(1) 110 && bc(2) < 170)
> 110 ампер;&амп; до н.э.(2) < 170)

Мы также получаем представление о текущем положении объекта на GUI, используя приведенный ниже код:
if (bc(1)>110 && bc(1) 110 && bc(2) < 170)
axes(handles.axes5);
imshow('red2.jpg');

Рис. 4 указывает положение объекта в определенном центральном диапазоне, а рис. 5 указывает, что объект поднят для подачи сигнала вперед. То же самое делается для движения влево, вправо, вперед и назад.

Создание и тестирование

Односторонний PCB робота в натуральную величину показан на рис. 6, а расположение его компонентов — на рис. 7. Соберите компоненты PCB и подключите двигатели и батарею, чтобы собрать робота. Используйте подходящие основания для микросхем. Прежде чем вставлять MCU в схему, запишите в нее код с помощью подходящего программатора. Подключите робота к компьютеру либо через последовательный порт, либо через порт USB (с помощью преобразователя USB-последовательный) и проверьте, обнаружен или нет преобразователь USB-последовательный в диспетчере устройств, и измените COM-порт относительно него.

Загрузите PDF-файлы PCB и компоновки компонентов: нажмите здесь

Загрузить исходный код: нажмите здесь

Установите MATLAB 7.10 или более позднюю версию в вашей системе. После установки подключите его к роботу. Также проверьте, какой COM-порт вы используете, и пропишите в коде тот же COM-порт, иначе вы получите ошибку.

Запустить приложение
Когда установка будет готова, выполните следующие действия:
1. Загрузите необходимую папку с исходным кодом с DVD-диска EFY этого месяца.
2. Запустите программу жест.m и появится GUI, как показано на рис. 3.
3. Нажмите кнопку COM OPEN, чтобы открыть COM-порт.
4. нажмите «СТАРТ» и встаньте перед камерой или веб-камерой компьютера с предметом красного цвета в руке.
5. переместите объект вверх, вниз, влево и вправо, и программа MATLAB отправит данные в микроконтроллер в соответствии с положением объекта, и робот будет двигаться в соответствии со значениями, получаемыми микроконтроллером.

Автор имеет степень бакалавра технических наук в области электроники и коммуникаций SRCEM, Гвалиор (МП)