【摘 要】
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随着科技的不断进步,智能交互成为各个行业发展的重要方向。其中,婴护产品智能化是当前的热门话题之一。依托于智能手机终端和云端物联网技术的快速迭代,智能婴儿车产品迎来新的发展机遇,但当前市场上的婴儿车结构简单、功能单一,缺少在主动安全、微环境监测和移动终端可视化等方面的创新。为满足婴儿车产品更好的安全性和交互性,本文设计了一种具有主动安全、微环境监控和移动终端可视化的智能婴儿车系统。完成工作与创新如下
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随着科技的不断进步,智能交互成为各个行业发展的重要方向。其中,婴护产品智能化是当前的热门话题之一。依托于智能手机终端和云端物联网技术的快速迭代,智能婴儿车产品迎来新的发展机遇,但当前市场上的婴儿车结构简单、功能单一,缺少在主动安全、微环境监测和移动终端可视化等方面的创新。为满足婴儿车产品更好的安全性和交互性,本文设计了一种具有主动安全、微环境监控和移动终端可视化的智能婴儿车系统。完成工作与创新如下:(1)设计和搭建了智能婴儿车驱动系统和监控系统的硬件层,设计了驱动轮三角分布的钣金组合底层架构,采用STM32开发板为底层驱动控制中心,由伺服驱动器、直流电机、全向轮搭建底层驱动系统硬件,以树莓派主控、温湿度传感器、三轴加速度传感器构建微环境监测系统硬件。(2)完成了智能婴儿车软件层的设计开发,对三轮全向移动平台进行运动学分析,根据运动学电机输出方程以CAN总线通讯的方式完成了驱动轮的全向移动控制设计;提出了阈值控制法实现了婴儿车环境感知系统的设计,基于模糊控制算法实现了智能婴儿车主动安全的感控设计,并通过Simulink仿真验证了算法的可行性;搭建了云端物联网平台,基于MQTT协议设计了智能婴儿车终端与云上数据的交互方案。(3)根据智能婴儿车的功能需求开发了一款微信小程序,基于云函数和云存储开发了小程序的前端界面和后端逻辑,实现了移动终端数据可视化的便捷交互功能,规则引擎的设计实现了云数据库和微信小程序的数据流转,完成了数据从硬件终端上云至小程序终端的交互设计。本文搭建了智能婴儿车的软硬件实验平台,实现了对智能婴儿车终端驱动系统、监控系统的通讯测试,小程序的功能和兼容性测试,完成了整个智能婴儿车系统的闭环测试,多角度验证了系统的稳定性和可靠性。
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