基于嵌入式机器视觉的送药机器人设计

申报人：储浩文申报日期：2021-12-07

基本情况

所属批次:

2022校院级项目管理

项目名称:

基于嵌入式机器视觉的送药机器人设计学生申报

项目类型:

创新训练项目

所属学科门类:

工学

所属专业类:

电子信息类

项目来源名称:

学生自主选题

项目归属学院:

项目期限:

一年期

项目简介:

本项目智能小车在规定的区域内，根据走廊上的标识信息自动识别、寻径将药品送到指定病房。在单片机控制下实现智能小车的前进，后退，左转，右转等操作，并且给出声或光的信号，然后自动返回药房。为了完成实验要求，控制端在单片机控制下，显示模块，无线通信模块的协同配合，共同完成控制端的工作。

负责人曾经参与科研的情况:

2020年江苏省电子设计大赛

2020年恩智浦智能车竞赛

2021年江苏省电子设计竞赛

2021年江苏省机器人大赛

指导教师承担科研课题情况:

陈春，男，硕士，高级实验师。持和参与纵向、横向科研项目20 余项，主要研究方向为嵌入式系统应用研究、医疗康复机器人研究，主要讲授《传感器与检测技术》、《新型集成电路与应用》等课程。主持和参与省级及校级教学改革项目 5 项；以第一者在国内外学术期刊发表论文多篇，其中北大核心 2 篇；授权国家发明 1 项，副主编教材 1 本。被我校创新创业学院聘为“双创导师”，负责培训和指导学生参加全国大学生智能车竞赛、全国大学生电子设计竞赛、江苏省大学生机器人竞赛。指导学生江苏省大学生创新项目省级重点项目多项。

指导教师对本项目的支持情况:

技术指导，场地支持。

项目级别:

校级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	储浩文	机械与电气工程学院	电气工程及其自动化(本科)	2019	硬件设计	第一主持人
2	何龙山	机械与电气工程学院	电气工程及其自动化(本科)	2020	程序设计	成员
3	夏子昂	机械与电气工程学院	电气工程及其自动化(本科)	2020	综合调试	成员

指导教师

序号	教师姓名	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	陈春	机械与电气工程学院	否	第一指导教师

立项依据

研究目的:

设计并制作智能送药小车，模拟完成在医院药房与病房间药品的送取作业。为了达到医院病人尽量少接触，达到疫情防控的目的。本设计不仅仅是应用于医院送药，其根本目的是减少人员接触，深入优化之后可应用于各种场合。

研究内容:

设计并制作智能送药小车，模拟完成在医院药房与病房间药品的送取作业。院区走廊两侧的墙体由黑实线表示。走廊地面上画有居中的红实线，并放置标识病房号的黑色数字可移动纸张。药房和近端病房号（1、2 号）位置固定不变，中部病房和远端病房号（3-8 号）测试时随机设定。

国、内外研究现状和发展动态:

国内多家公司已经着手进行该项目的研究，比如赛特智能所设计的医院智能配送机器人，擎朗智能所设计的智能送药机器人。在全国各地众多医院采用了智能送药机器人，最大程度地缩短药物配送时间，24小时智能送药，缓解夜间紧急送药需求。

创新点与项目特色:

在当今疫情防控要求下，本设计车辆智能识别房间号，在运输过程中独立完成，只需要放置药品以及取药品，过程中人员之间避免直接接触，降低了疫情传播的可能性，对于疫情防控有着积极作品。

将循迹方式与识别摄像头分开，摄像头只作为识别药房方向，循迹由另外专门的传感器执行，这样大大减少了环境对摄像头的影响，从而增加了送药过程中的整体流畅性。

智能送药机器人，将简单的送药任务交付到机器人手上，可以极大的减轻医护人员的工作压力，对于一些紧急送药而人员不足的情况有着良好的解决方案

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

技术路线：1.本系统采用STM32F103RBT6开发板作为控制中心，并以无线模块实现控制端与运动端之间的交流，以实现智能小车按照题目要求运动，并将信息实时反馈给控制端，显示出来。

2.。通过灰度判断红线为循迹，准确测出小车移动的位置采样后反馈给单片机，使小车及时矫正，防止脱离运动轨迹，实现了小车在规定区域上行驶并将信息实时反馈给控制端等功能。并且灰度传感器，在识别路径方面有着较高的准确性，，并且对于不同颜色的路径都有着较好的适应性

3.摄像头使用MK210配合双目摄像头使用，对于数字模板识别有着高效，准确，迅速等优点。

4.电机的驱动是以DRV8701E,TPH1R403NL为芯片的驱动模块，小车的电源模块采用7.2V的锂电池供电；

项目研究进度安排:

2021年十二月份到2020年三月份完成车模优化，三月份到六月份进行程序优化，视觉识别优化。最后进行综合测试

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

2021年全国电子设计竞赛全国一等奖

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

具备基本的车辆结构，已经基本能完成一些规定送药任务，但是还需要对车模进行整体优化，摄像头识别增加模型训练做进一步优化

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	1500.00	无	1000.00	500.00
1. 业务费	0.00	无	0.00	0.00
（1）计算、分析、测试费	0.00	无	0.00	0.00
（2）能源动力费	0.00	无	0.00	0.00
（3）会议、差旅费	0.00	无	0.00	0.00
（4）文献检索费	0.00	无	0.00	0.00
（5）论文出版费	0.00	无	0.00	0.00
2. 仪器设备购置费	0.00	无	0.00	0.00
3. 实验装置试制费	0.00	无	0.00	0.00
4. 材料费	1500.00	无	1000.00	500.00

结束

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