一种智能购物系统技术方案

本发明专利技术提供一种解放用户双手，提升用户的购物体验为背景，能够跟随载物重量变化进行速度变化的自动跟随购物系统，包括包括处理器模块、电源模块、驱动模块、目标检测模块、压力检测模块、测距模块以及人机交互模块；本发明专利技术以用户、购物者的角度出发，解决用户从家到购物超市、商场之间的距离所造成的重物负担，传统的自动跟随购物系统系统包括红外引导跟随、声呐引导跟随、室内定位、摄像头识别环境等方式，而本发明专利技术中购物系统不做环境识别，只是通过摄像头识别人体脸部位置信息，进而跟随人体轨迹移动，从而使整个系统更加简便、独立和灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种智能购物系统
本专利技术涉及电子信息领域，具体涉及一种智能购物系统。
技术介绍
随着互联网技术的发展，线上交易营销方式的冲击导致实体销售企业的发展更加艰难，迫切需要通过提供更好的购物环境、更优的购物体验来吸引消费者。当购物较多时沉重的商品会加重顾客的体力负担，致使顾客的消费体验水平降低。自动跟随购物系统这一设计则是为了解决上述问题，并且解放用户的双手，提升购物带来的愉悦。自动跟随购物系统作为轮式移动机器人研究的产物，自主跟随移动技术则是其核心技术之一。由于自动跟随购物系统所应用的环境复杂，自动跟随移动技术在这方面的研究还需不断加强。此外，目前的自动跟随购物系统以大型超市为主体进行研究设计，没有对于用户特定的应用场景去进行针对性的设计，不能为用户带来较大的便利，产品得不到良好的市场化。本专利技术以用户、购物者的角度出发，主要解决用户从家到购物超市、商场之间的距离所造成的重物负担，传统的自动跟随购物系统系统包括红外引导跟随、声呐引导跟随、室内定位、摄像头识别环境等方式，而本专利技术中购物系统不做环境识别，只是通过摄像头识别人体脸部位置信息，进而跟随人体轨迹移动，从而使整个系统更加简便、独立和灵活。技术问题为了解决现有技术中购物系统没有对用户特定的应用场景去进行针对性的设计，不能为用户带来较大的便利，产品得不到良好的市场化的问题，本专利技术提供一种解放用户双手，提升用户的购物体验为背景，能够跟随载物重量变化进行速度变化的自动跟随购物系统，包括包括处理器模块、电源模块、驱动模块、目标检测模块、压力检测模块、测距模块以及人机交互模块，其中，所述目标检测模块用于信息的采集，为智能购物系统的行驶方向提供决策的依据，采集人体位置信息；所述处理器模块用于对目标检测模块、压力检测模块、测距模块的信息进行整合，使驱动模块做出相应的决策；所述驱动模块用于为智能购物系统的移动提供动力；所述压力检测模块用于对智能购物系统载物重量的测量；所述测距模块用于为智能购物系统提供避障功能；所述人机交互模块用于为用户提供一个控制整个系统的入口，实现人为的模式设定、速度选择功能，为用户显示数据值；所述电源模块用于提供系统运行能量的来源。进一步的，所述目标检测模块包括摄像头；所述摄像头在内部搭载了STM32H743VIT6核心处理器，其摄像头选取OV7725系列的传感器，内部使用C语言集成机器视觉的核心算法，并且为用户预留Python编程接口；所述核心算法包括寻找色块算法、研究追踪算法、边缘检测算法、标志追踪算法、人脸检测算法。进一步的，所述处理器模块选用恩智浦公司的MK60DN512ZVLQ10处理器，共有144个引脚，具有串口、can总线、IIC总线多个接口。进一步的，所述驱动模块包括，电机，增量式光电编码器，测距传感器，压力检测模块，所述电机选用RN380电机，参数如下表所示RN380电机参数表所述增量式光电编码器主要包括光源产生装置、码盘、光敏元件、放大电路四部分，码盘上具有等宽裂缝，当转轴带动码盘转动时，每转过一个裂缝光敏元件就会检测到光源的一次丢失，再经过放大电路，产生电脉冲信号，其输出信号为三组方波脉冲A、B和Z，根据A、B两组脉冲相位差90度，判断出旋转的方向和旋转速度，Z相脉为零位脉冲，为每转一周输出一个脉冲；所述测距传感器为激光测距传感器；所述压力传感器包括24位A/D转换器芯片并集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器芯片所需要的外围电路。进一步的，所述人机交互模块为TFT显示屏，并且通过按键作为用户的输入接口。进一步的，所述电源模块采用7.2V可充电锂电池。本专利技术的有益效果是，本专利技术以用户、购物者的角度出发，主要解决用户从家到购物超市、商场之间的距离所造成的重物负担，传统的自动跟随购物系统系统包括红外引导跟随、声呐引导跟随、室内定位、摄像头识别环境等方式，而本专利技术中购物系统不做环境识别，只是通过摄像头识别人体脸部位置信息，进而跟随人体轨迹移动，从而使整个系统更加简便、独立和灵活。附图说明图1为本专利技术系统架构图。图2为本专利技术编码器工作原理图。图3为PWM原理图。图4为RTC晶振电路图。图5为50M有源晶振电路图。图6为MCU电源电路图。图7为JTAG接口电路图。图8为复位按键电路图。图9为OV7725与STM32H743VIT6的接口电路。图10为OpenMV电源电路图。图11为压力传感器内部电路图。图12为激光传感器电气接线图。图13为编码器采集接口电路。图14为隔离电路。图15为电机驱动电路图。图16为驱动电源管理框图。图17为降压电路图。图18为升压电路图。图19为TFT显示屏接口电路图。图20为按键电路图。图21为3.3V稳压电路图。图22为5V稳压电路图。图23为可调节稳压电路图。图24为两轮差速运动控制模型图。图25为人脸二维信息获取图。图26为PID控制框图。图27为第一算法特征模板图。图28为软件系统总体方案图。图29为主程序结构框图。图30为避障子程序流程图。图31为摄像头子程序流程图。图32为压力传感器数据传输时序图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供一种解放用户双手，提升用户的购物体验为背景，能够跟随载物重量变化进行速度变化的自动跟随购物系统，包括包括处理器模块、电源模块、驱动模块、目标检测模块、压力检测模块、测距模块以及人机交互模块，其中，所述目标检测模块用于信息的采集，为智能购物系统的行驶方向提供决策的依据，采集人体位置信息；所述处理器模块用于对目标检测模块、压力检测模块、测距模块的信息进行整合，使驱动模块做出相应的决策；所述驱动模块用于为智能购物系统的移动提供动力；所述压力检测模块用于对智能购物系统载物重量的测量；所述测距模块用于为智能购物系统提供避障功能；所述人机交互模块用于为用户提供一个控制整个系统的入口，实现人为的模式设定、速度选择功能，为用户显示数据值；所述电源模块用于提供系统运行能量的来源。进一步的，所述目标检测模块包括摄像头；所述摄像头在内部搭载了STM32H743VIT6核心处理器，其摄像头选取OV7725系列的传感器，内部使用C语言集成机器视觉的核心算法，并且为用户预留Python编程接口；所述核心算法包括寻找色块算法、研究追踪算法、边缘检测算法、标志追踪算法、人脸检测算法。进一步的，所述处理器模块选用恩智浦公司的MK60DN512ZVLQ10处理器，共有144个引脚，具有串口、can总线、IIC总线多个接口。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能购物系统，其特征在于，包括处理器模块、电源模块、驱动模块、目标检测模块、压力检测模块、测距模块以及人机交互模块，其中，/n所述目标检测模块用于信息的采集，为智能购物系统的行驶方向提供决策的依据，采集人体位置信息；/n所述处理器模块用于对目标检测模块、压力检测模块、测距模块的信息进行整合，使驱动模块做出相应的决策；/n所述驱动模块用于为智能购物系统的移动提供动力；/n所述压力检测模块用于对智能购物系统载物重量的测量；/n所述测距模块用于为智能购物系统提供避障功能；/n所述人机交互模块用于为用户提供一个控制整个系统的入口，实现人为的模式设定、速度选择功能，为用户显示数据值；/n所述电源模块用于提供系统运行能量的来源。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能购物系统，其特征在于，包括处理器模块、电源模块、驱动模块、目标检测模块、压力检测模块、测距模块以及人机交互模块，其中，
所述目标检测模块用于信息的采集，为智能购物系统的行驶方向提供决策的依据，采集人体位置信息；
所述处理器模块用于对目标检测模块、压力检测模块、测距模块的信息进行整合，使驱动模块做出相应的决策；
所述驱动模块用于为智能购物系统的移动提供动力；
所述压力检测模块用于对智能购物系统载物重量的测量；
所述测距模块用于为智能购物系统提供避障功能；
所述人机交互模块用于为用户提供一个控制整个系统的入口，实现人为的模式设定、速度选择功能，为用户显示数据值；
所述电源模块用于提供系统运行能量的来源。


2.如权利要求1所述的一种智能购物系统，其特征在于，
所述目标检测模块包括摄像头；
所述摄像头在内部搭载了STM32H743VIT6核心处理器，其摄像头选取OV7725系列的传感器，内部使用C语言集成机器视觉的核心算法，并且为用户预留Python编程接口；
所述核心算法包括寻找色块算法、研究追踪算法、边缘检测算法、标志追踪算法、人脸检测算法。


3.如权利要求1所述的一种智能购物系统，其特征在于，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琳，吕中亮，韩森坪，韩宇，祝瑞祥，幸元兴，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50