基于單片機的營救機器人的設(shè)計與制作-資料下載頁
2024-12-01 22:43本頁面
【導(dǎo)讀】情況下，救援機器人可以為救援人員提供有效的幫助。因此，將具有自主智能的救援機器。人用于危險而復(fù)雜的環(huán)境中搜索和營救幸存者是非常實用的。和造成重大經(jīng)濟損失。提升絞車、移動式風(fēng)車等設(shè)備清除垃圾，向井下通風(fēng)，然后再搜救遇險礦工。險性大，傷亡人數(shù)多，救災(zāi)周期長，往往效率低。隨著科技的發(fā)展，機器人將被應(yīng)用到煤。日本大阪大學(xué)研制出蛇形機器人，能在高低不平的模擬廢墟上前進，其頂端帶有1. 部小型監(jiān)視器，身體部位安裝傳感器，可以在地震后的廢墟里尋找幸存者。探化學(xué)品泄漏等任務(wù)。雖然我國救援機器人的研究才剛剛起步但進展很快?；瘜嶒炇业奈⑿⌒蜋C器人可以很好的實現(xiàn)目標(biāo)、視覺信息的分析處理。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜重量大，運動慣性大，減震功能差，零件易損壞?，F(xiàn)有的救災(zāi)機器人移動機構(gòu)主要有:無肢運動、輪式、腿式、蛇形機器人具有運動穩(wěn)定性好、適應(yīng)地形能力強和高的牽引力等特點，但。荷小，設(shè)計緊湊，其缺點是重量大，能耗大。
【正文】 接線較復(fù)雜，我們采用單獨的單片機控制顯示模塊。 智能機器人的軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)采用 KMC， 圖 22是控制系統(tǒng)程序設(shè)計的總體框圖， 采用模塊化和多任務(wù)處理機制等程序設(shè)計方法，對機器人各個模塊實行 并 進 行處理，可以有效提高控制系統(tǒng)的工作效率，而且也便于程序的修改和調(diào)試。 N Y 圖 22 軟件設(shè)計簡圖 控制系統(tǒng)初始化包括電機驅(qū)動初始化、無線模塊設(shè)置及系統(tǒng)監(jiān)測初始化等，而電機驅(qū)動器的初始化則是最為關(guān)鍵的部分 ， 主要包括節(jié)點地址設(shè)置、控制模式設(shè)置、分辨率設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、限制參數(shù)設(shè)置和串口通訊設(shè)置等等。 機器人控制系統(tǒng)的流程圖如圖 23 所示： 通過 PC104 總線直接操作電機驅(qū)動器，從而實現(xiàn)對電機的運動控制和獲取機器人的其它信息。驅(qū)動軟件的主要任務(wù)是 初始化寄存器參數(shù)、設(shè)定加速度、濾波器參數(shù)和運動軌跡參數(shù)，然后按照預(yù)定參數(shù)輸出 PWM 控制信號，完成對電機的控制。 開始 機器人各模塊及其對象變量初始化 準(zhǔn)備就緒 電 機運 動控制模塊 無線數(shù)據(jù)模塊 系統(tǒng)監(jiān)測模塊 故障處理模塊 Y N Y N N Y N N Y Y 圖 23 控制系統(tǒng)流程圖 4 結(jié)論 以 AT89C51 單片機為核心部件，利用紅外傳感檢測、電機控制等技術(shù)，通過各種方案的討論及嘗試，再經(jīng)過多次的整體軟硬件結(jié)合調(diào)試，不斷地對系統(tǒng)進行優(yōu)化，最后智能救援機器人可以實現(xiàn)：避開障礙物，并尋找到合適的路徑；順利通過受損的橋梁，并能較準(zhǔn)開始 PC104 自檢 有故障 竄口初始化 電源檢測 電壓正常 MCDC 自檢 有故障 故障診斷與報警 上位 PC 機界面操作 對各電機驅(qū)動器 發(fā)送相應(yīng)指令； 速度控制指令； 位置控制指令； 數(shù)據(jù)控制指令； 其他指令。 指令有誤 數(shù)據(jù)接受子程序 工作完成 結(jié)束 確地測出橋梁的高度；自動識別路線狀況，并根據(jù)實時狀況快速做出判斷，準(zhǔn)確控制機器人的轉(zhuǎn)向；自動顯示所要求的信息；自動 尋線前進，能智能檢測；聲光報警，并有彩燈閃爍；行駛到規(guī)定的地點自動停止并顯示救援結(jié)束。在設(shè)計過程中，力求硬件電路簡單，外形美觀，充分發(fā)揮軟件設(shè)計的優(yōu)勢來滿足系統(tǒng)的要求 。 本論文對機器人的移動系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)設(shè)計進行了研究，主要完成了以下工作： 1：進行了四連桿變形履帶式機器人的移動機構(gòu)方案設(shè)計，對機器人的運動和越障原理進行了詳細分析，并對機器人的運動學(xué)進行了簡單分析。 2：利用三維設(shè)計軟件對機器人進行了 CAD 建模，采用模塊化設(shè)計的思想使得機器人易于裝配、拆卸和維修。 本文提出了一種全新的四連桿變形履帶式機 器人設(shè)計方案，具有如下創(chuàng)新點 : 提出了一種新型履帶變形機構(gòu)，該機構(gòu)巧妙利用平行四邊形機構(gòu)構(gòu)型發(fā)生變化其總長不變的特點，使履帶變形的運動控制變得非常簡單。 基于新型履帶變形機構(gòu)設(shè)計了一種新型機器人移動平臺，該平臺可抬高底盤越過障礙、單邊提高機器人重心適應(yīng)單邊地形、翻倒后可繼續(xù)行進，具有很強的越溝、爬坡、越障功能。 由于知識有限，不足之處還請多多原諒，謝謝。 參考文獻 ： [1]沈紅衛(wèi) 基于單片機的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 .2020,32126 [2]張拓 ,戴亞文 基于 AT89C51單片機的智能循跡機器人設(shè)計 [J].機電工程 技術(shù) .2020,1315 [3]王利紅 基于紅外傳感智能巡線機器人研究與設(shè)計 [J].微計算機信息 .2020,242244 [4]孫肖子 ,張啟民 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 .2020,112457 [5]李曉雯 程序設(shè)計與應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 .2020,4758 [6]郁有文 ,常建 ,程繼紅 傳感器原理及工程運用 [J].西安電子科技大學(xué)出版社 .2020,5078 [7]賈麗鑫、王鏞 電子系 統(tǒng)設(shè)計與實踐 [M].清華大學(xué)出版社 .2020,5071 [8]陳龍 C語言控制與應(yīng)用 [M].清華大學(xué)出版社 .2020,11137 [9]張如波 強化學(xué)習(xí)理論及應(yīng)用 [M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 .2020,4153 [10]段勇 ,徐心和 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強化學(xué)習(xí)及其在機器人導(dǎo)航中的應(yīng)用 [J].哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大 學(xué)出版社 .2020,77103 [11]董曉坡 ,王旭本 救援機器人的發(fā)展及其在災(zāi)害救援中的應(yīng)用 [J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報 .2020,112126
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