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作者：吴玲;曹青青;沈姗姗;
单位：南京工业职业技术大学电子信息工程学院/集成电路学院;江苏省航空智能制造与数字化健康管理技术工程研究中心;
摘要：针对传统嵌入式系统课程实验中存在实验内容单一、缺乏吸引力、难以有效激发学生兴趣与探索欲的问题，文中设计一款基于视觉感知和自主导航的智能垃圾分拣机器人实验系统。该系统以树莓派和STM32为控制核心，使用多种传感器获取信息，以麦克纳姆轮小车为运动载体，通过YOLOv5s目标检测算法、UWB定位解算和PID运动反馈控制算法，实现机器人自主导航、垃圾检测与识别、拾取与分类投放等一系列功能。同时，设计了图形化人机交互界面，可采用手机APP对机器人进行控制并观察其状态。测试结果表明，所提系统运行稳定可靠、垃圾识别准确率高、自主定位精度好。该实验系统融合了机器视觉、导航定位、自动控制、无线通信等多方面课程知识，具有良好的开放性和实用性，有利于培养学生的工程实践能力和创新能力。
关键词：机器视觉;;垃圾分类;;机器人;;树莓派;;嵌入式实验系统;;UWB定位解算
基金资助：国家自然科学基金项目青年基金资助项目（62205144）;; 2024年度南京工业职业技术大学引进人才科研启动基金项目（自然科学类）（YK24-15-03）;; 2024年江苏省职业院校学生创新创业培育计划项目（GX-2024-0011）
