基于AprilTag的智能小车寻找固定目标方法设计

陶筱云 张炜玮 刘润扬 胡宇航

摘要：为解决老年人日常独居在家的护理问题，缓解社会养老压力，解放年轻生产力，需要一款能定时为处在指定地点的老人提供日常药品或日常生活用品的智能家居。基于STM32单片机，结合OPENMV智能摄像头模块和Apriltag识别的算法在小车定位方面研究较少，但较传统GPS或传感器定位精度更高，较SLAM算法操作更加简便，结合蓝牙APP能实现老年人日常居家所需的简单护理操作。本设计主要讨论智能小车基于Apriltag识别算法下寻找指令中固定目标或目标地点的功能，在老年人居家养老方面具有重大意义。

关键词：OPENMV;AprilTag;智能小车

0 引言

所谓“生老病死”是人生常态，人到老年难免会面临行动力衰退、记忆力下降、病痛缠身等困扰，大多数老年人都需要长期服药用以缓解病痛或维持身体机能。且现今社会压力较大，年轻人大多在外务工，老年人独居在家不仅提高了护理难度，还加大了社会养老压力。

本设计希望能够解决老年人行动不便、记忆力衰退带来的忘记定时吃药的问题，结合OPENMV摄像头模块和Apriltag识别，利用OPENMV自带的智能算法与Apriltag类二维码存储量大、编码范围广、容错性高的特点及二维码编码的独一性，可以实现准确性较高的固定目标识别。操作和设计简单，在一般户型下可以实现较高准确性寻找到准确目标。

1 系统整体设计

利用STM32F103RC单片机主控结合硬件设计，提高测算速度和精度。利用Apriltag自带的算法实现小车对于固定目标的“定位”功能，即可以输出小车距离目标地点处标记二维码中心的位置参量和角度参量;结合OPENMV摄像头模块，可实现对不同Apriltag的识别，实现小车寻找到固定目标的功能。……