【正文】 遠(yuǎn)程交互平臺監(jiān)控顯示程序列表 程序模塊 說明 視頻監(jiān)控程序 實(shí)時顯示智能無人機(jī)器人本體上傳的視頻圖像數(shù)據(jù) 通過視頻切換可以顯示兩個攝像頭中的任意一個視頻數(shù)據(jù) 障礙數(shù)據(jù)顯示 實(shí)時顯示機(jī)器人本體前后的障礙物距離信息 羅盤信息顯示 實(shí)時顯示機(jī)器人本體航向信息 電機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)控 實(shí)時顯示機(jī)器人本體 電池狀態(tài)監(jiān)控 實(shí)時顯示機(jī)器人本體 搖 桿狀態(tài)監(jiān)控 實(shí)時顯示機(jī)器人本體控制搖桿 紅外檢測顯示 通過視頻切換可以顯示紅外無損檢測圖像顯示 姿態(tài)數(shù)據(jù)顯示 分別顯示機(jī)器人本體航向、俯仰及橫滾數(shù)據(jù) 速度調(diào)節(jié)顯示 實(shí)時顯示機(jī)器人本體速度調(diào)節(jié)及云臺速度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù) 觸控按鍵 設(shè)計有 6 個觸摸屏控制按鍵，實(shí)現(xiàn)攝像頭的切換等功能 實(shí)施方案 本項目以產(chǎn)學(xué)研合作模式完成，由深圳市先進(jìn)智能技術(shù)研究所 香港中文大學(xué)團(tuán)隊共同完成。 圖 3–錯誤 !未找到引用源。主控單元電路如 圖 3–錯誤 !未找到引用源。該器 件還有其他一些特點(diǎn)：在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在177。 鋰電池實(shí)物圖 由于鋰電池供電電壓不穩(wěn)定， 24V 等級的磷酸鐵鋰電池輸出電壓為 而控制箱和輔助控制器 內(nèi)大多元器件需要恒壓供電，所以選用的鋰電池電源電壓要比使用的電壓高一個等級，經(jīng)恒壓 DCDC 模塊將其轉(zhuǎn)換成電壓較為穩(wěn)定的電壓水平。在主顯示屏正中央為云臺攝像頭監(jiān)控畫面，其它監(jiān)控界面分布在它左右和下側(cè)。對于這樣的開放式系統(tǒng)，當(dāng)控制對象發(fā)生變化或運(yùn)動控制模塊進(jìn)行修改時，通過簡單的調(diào)整即能構(gòu)成所需控制系統(tǒng)和控制功能，對上層模塊不產(chǎn)生影響。底層為機(jī)器人本體及磨頭。高強(qiáng)度合金鋁整體壓鑄外殼，內(nèi)部全金屬架構(gòu)，抗沖擊、防腐蝕，防護(hù)等級達(dá)到 IP66。 云臺攝像機(jī) 云臺攝像機(jī)就是帶有云臺的攝像機(jī)。 行星減速機(jī) 采用臺灣 APEX 公司生產(chǎn)的行星齒輪減速機(jī)來減少本體的質(zhì)量，并為驅(qū)動系統(tǒng)提供足夠的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩，滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力和速度需求。交替運(yùn)動是通過輪組機(jī)構(gòu)和爪組機(jī)構(gòu)的交替式運(yùn)動實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)或后退。 自診斷功能：巡線機(jī)器人系統(tǒng)包含的診斷程序在整個運(yùn)行過程中，對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測和診斷，當(dāng)出現(xiàn)故障時為用戶指出原因所在。 控制系統(tǒng) 輸電線巡檢機(jī)器人運(yùn)行環(huán)境為距 離地面幾十米的超高壓輸電線避雷線 ,操作者很難通過肉眼實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人作業(yè)狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷并發(fā)出相應(yīng)的控制指令 .根據(jù)巡檢作業(yè)任務(wù)、現(xiàn)場應(yīng)用的實(shí)用性與可靠性指標(biāo)的要求 ,確定采用遙控與局部自主相結(jié)合的控制模式實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人沿線行走及跨越障礙 . 巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)由機(jī)器人本體控制系統(tǒng)和地面遠(yuǎn)端控制平臺兩部分組成 .機(jī)器人本體控制系統(tǒng)采用基于 PC104 總線的嵌入式計算機(jī)系統(tǒng) .其組成如下 :核心模塊MSM586SV、通訊模塊 EMM282XT、運(yùn)動控制模塊 PMAC2A2PC10 A/D 轉(zhuǎn)換模塊DMM2162AT、 I/O 模塊 互及檢測圖像的傳輸 ,分別采用了基于串口通訊的無線數(shù)傳電臺系統(tǒng)和微波圖像傳輸系統(tǒng) .機(jī)器人地面遠(yuǎn)端控制平臺主要功能為 :通過無線通訊實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人本體控制間的控制信息傳輸及檢測圖像的接收與存儲 .主要硬件組成為 :主控計算機(jī) IPC600微波接收機(jī)、PCI 圖像采集卡、無線數(shù)傳系統(tǒng) . 為了滿足巡檢作業(yè)的要求 ,控制系統(tǒng)需解決的關(guān)鍵問題包括 : 1) 遙控與局部自主控制模式的有機(jī)結(jié)合 。 翻越防震錘 圖 2–錯誤 !未找到引用源。 HiBot SH2 Tiny Controller 技術(shù)亮點(diǎn) 經(jīng)過分析將 Expliner 的技術(shù)亮點(diǎn)總結(jié)為以下幾點(diǎn)： 1) Expliner 使用 Sliding Joint 的模塊化方式組裝機(jī)器人各部件，機(jī)械連接與電氣連接同時接上，使機(jī)器人的組裝更加簡單快捷，在實(shí)際使用中節(jié)約時間； 2) Expliner 將巡檢各種類型的任務(wù)分為幾種特定的模式，方便分類控制。 跨越間隔器 8 圖 2–錯誤 !未找到引用源。 6 圖 2–錯誤 !未找到引用源。 右所示； 3) 用攜帶的機(jī)械臂擰緊防震錘螺釘，如 圖 2–錯誤 !未找到引用源。 左）和飛機(jī)巡航（ 圖 1–錯誤 !未找到引用源。 所示。 所示， DIS1， 2 為移動輪的驅(qū)動電機(jī)。移動過程中對電纜線進(jìn)行安全檢測； 2) Expliner 能快速安全穩(wěn)定的跨過間隔器，如 圖 2–錯誤 !未找到引用源。 Expliner 的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖 控制系統(tǒng) Expliner 是工作在半自動工作模式的，也即始終有人來遠(yuǎn)程控制機(jī)器人，只不過并不是每個細(xì)節(jié)動作都需要控制。但是在實(shí)際環(huán)境中，高壓電力線路上有很多障礙物或難題，例如，防震錘，壓接管，帶絕緣子的單掛點(diǎn)、雙掛點(diǎn)，傾斜的線路等等。本體通過兩個平移關(guān)節(jié)與兩臂相連。 巡線機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架 系統(tǒng)總體控制方案 根據(jù)研究原理及巡線過程的分析，對巡線機(jī)器人平臺的控制系統(tǒng)有如下功能要求： 機(jī)器人平滑行走功能：根據(jù)具體高壓電纜環(huán)境，通過兩個大臂上的輪式結(jié)構(gòu)讓機(jī)器人本體在電纜上前后平順的滑行。在沒有越障任務(wù)時該機(jī)構(gòu)為 機(jī)器人提供動力，使機(jī)器人前進(jìn)，同時安裝有鎖緊裝置，機(jī)器人在越障或者遇到惡劣天氣時，把輪組安全可靠的固定在電線上面。 圖 3–錯誤 !未找到引用源。 23 圖 3–錯誤 !未找到引用源。集萬向變速云臺、激光、紅外、多功能解碼器一體的高科技產(chǎn)品。數(shù)據(jù)斷電記憶。 無刷直流電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部模型 位置控制采用 PMAC 多軸運(yùn)動控制卡，由于機(jī)器人本體有 8 軸 ，所以選用PMAC2APC/1048 軸運(yùn)動控制卡，該卡與 PCM3350 嵌入式工控機(jī)均符合 PC/104 總線規(guī)范?？刂葡錇橄粕w結(jié)構(gòu)，主顯示屏為于上箱面，副顯示屏和鍵 盤位于下箱面。 29 高 性 能 磷 酸 鐵 鋰 電 池 組電 源 管 理 單 元3D搖桿3 G 網(wǎng) 卡鍵 盤視 頻 采 集 卡無 線 視 頻接 收 單 元觸 摸 屏 附 件USB單元U S B 擴(kuò) 展 接 口信 號 處理 核 心無 線 數(shù) 據(jù)傳 輸 單 元信 號 處理 核 心L C D觸 摸液 晶顯 示L C D液 晶主 顯示 器速度滑桿控制按鍵LED 圖 3–錯誤 !未找到 引用源。 5 V 電壓用于給普通的外圍用電芯片等器件供電， V 用于給 STM32 控制核心供電。按鍵主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體大功率 LED 開關(guān)和升降臂的起落等。 遠(yuǎn)程交互平臺作為遠(yuǎn)程控制箱控制核心，采用主副雙屏顯示方式，主要負(fù)責(zé)機(jī)器人本體及控制箱的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與顯示。 三維姿態(tài)監(jiān)控 遠(yuǎn)程控制箱副屏幕設(shè)計有智能機(jī)器人本體三維姿態(tài)監(jiān)控程序，采用三維動畫方式實(shí)時顯示機(jī)器人本體的俯仰、橫滾及航向姿態(tài)數(shù)據(jù)。 項目時間規(guī)劃 。 考慮到使用環(huán)境的特殊性及人機(jī)功效等要求，界面風(fēng)格較為簡約，采用了以黑色為背景、綠色為前景色的顯示方式，盡量的減少其它色彩的使用，以求達(dá)到長時間使用時不會使人產(chǎn)生視覺疲勞。 PA0PA1USART2_TXUSART2_RXUSART3_TXUSART3_RXPA4PA5PA6PA7SWDIOSWCLKUSART1_TXUSART1_RXUSBDMUSBDPC4100nFSRSTSWPBR510KR6 10KR410KR210KBOOT094NC73NRST14OSC_IN12OSC_OUT13PA0WKUP/USART2_CTS/ADC12_IN0/TIM2_CH1_ETR23PA13/JTMS/SWDIO72PA14/JTCK/SWCLK76PA15/JTDI77PB2/BOOT137PB3/JTDO89PB4/JNTRST90ADC12_IN10/PC015ADC12_IN11/PC116ADC12_IN12/PC217ADC12_IN13/PC318PC663PC764PC865PC966PC1078PC1179PC1280TIM3_ETR/PD081PD182PD283PD384PD485PD586PD687PD788PD855PD956PD1057PD1158PD1259PD1360PD1461PD1562TIM4_ETR/PE097PE198TRACECK/PE21TRACED0/PE32TRACED1/PE43TRACED2/PE54TRACED3/PE65PE738PE839PE940PE1041PE1142PE1243PE1344PE1445PE1546VDD_150VDD_275VDD_3100VDD_428VDD_511VDDA22VREF20VREF+21VSS_149VSS_274VSS_399VSS_427VSS_510VSSA19VBAT6PA1/USART2_RTS/ADC12_IN1/TIM2_CH224PA2/USART2_TX/ADC12_IN2/TIM2_CH325PA3/USART2_RX/ADC12_IN3/TIM2_CH426PA4/SPI1_NSS/USART2_CK/ADC12_IN429PA5/SPI1_SCK/ADC12_IN530PA6/SPI1_MISO/ADC12_IN6/TIM3_CH131PA7/SPI1_MOSI/ADC12_IN7/TIM3_CH232PA8/USART1_CK/TIM1_CH1/MCO67PA9/USART1_TX/TIM1_CH268PA