机器人介绍
排爆机器人是排爆人员用于处置或销毁爆炸可疑物的专用器材,避免不必要的人员伤亡。它可用于多种复杂地形进行排爆。主要用于代替排爆人员搬运、转移爆炸可疑物品及其它有害危险品;代替排爆人员使用爆炸物销毁器销毁炸弹;可配备探测器材检查危险场所及危险物品。由于科技含量较高,排爆机器人往往“身价”不菲。排爆机器人是在原有多种被证明性能优质的机器人基础上被开发出的最新产品。
应用概述
基于排爆机器人的种种用处和技术要求,客户公司选择中科芯CKS32F103C8T6芯片制作出了一款智能排爆机器人,可在各种环境下全天候工作,在黑暗中准确定位物体位置、分辨物体颜色;另外,双向语音通信系统还可支持指挥中心和现场人员及时进行信息交换。该机器人具备大型排爆机器人的基本功能外,还具有体积小、重量轻,便于更快地在突发事件中部署与执行任务的特点,相对大型排爆机器人具有更广阔的适应性。
排爆机器人是排爆人员用于处置或销毁爆炸可疑物的专用器材,通过地面站的摇杆控制排爆机器人通过前置有机械臂。通过主机和机器人上MCU实现信息的传递,同时还具备传感器和OLED显示屏。采用CKS32F103C8T6芯片作为核心器件,不仅运行工作稳定、功耗低,而且速度快、功能强大、资源丰富。
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程序功能
1.底盘部分:采用履带式底盘能够增大承载能力,履带式底盘适应范围广。沼泽,泥地,山路,草地,湿滑的地面,雪地等各类复杂地形都能驾驭,承载力强,输出功率大,转向制动稳定可靠。设计时已考虑到,机器工作时将会携带大量的外设传感器,所以电源部分采用8.4伏锂电池供电,以直流电机作为驱动。直流电机输出轴连接减速波箱进一步的提供扭力。
2.OLED显示部分:OLED显示各种调试信息,便于调试。
3.显示屏部分:显示环境实时参数和图像。
4.机械臂部分:在外设上首先我们为了能进行排爆作业,机器人前方置有机械臂,可360度无死角移动,其控制端设置在了地面站的摇杆中,并且通过按键可进行两种模式的切换,一种是摄像头的移动,另一种则是进行夹取。分步调试,将各个模块部分调试成功后,进行综合处理。
设计思路
1.WIFI传输设计思路:机械臂前方置有摄像头用于采集图像信息进而将图像传回给地面站进行视频显示,摄像头搭配基于OPENWRT的wifi路由进行图像传输。采用高通AR9331芯片是一个高度集成的WLAN解决方案,符合国际标准的802.11b/g/n协议,能自适应路由器等设备的无线热点,最大连接速率可达150Mbps。
2.摄像头设计思路:在前进的同时,能够启动车身后方的云台进行监视,摄像头可以旋转,车前和后置摄像头均有补光灯,其中前置为弱光下自动开启,后置为手动开启。机器工作抓取图像与车周围环境图像实时传回地面站,保证可靠性。
3.程序设计思路:设计通过按键切换多种工作模式来实现多种功能,降低成本。设计主从机来接收和发送数据。通过摇杆的电阻值变化,采集ADC值进行传输实现控制功能。电机驱动采用TB6612,由主控板产生两路PWM来实现电机调速,由NRF2401利用SPI协议进行数据发送与接收,OLED屏幕通过IIC协议进行数据显示。通过串口发送数据来控制舵机参数改变,实现控制机械臂和云台的移动。车灯通过继电器控制,前置车灯由光敏电阻感应光线变化来决定灯的亮灭。
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资源介绍
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来源:中科芯MCU
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