基于wifi的蛇形機(jī)器人說明書

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1、第十三屆機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽說明書題目基于Wi-Fi的蛇形機(jī)器人學(xué)院工學(xué)院學(xué)生指導(dǎo)教師二〇一六年四月五日濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院目錄1設(shè)計(jì)靈感23作品模塊的介紹44工作原理55設(shè)計(jì)作品的功能創(chuàng)新點(diǎn)66實(shí)物作品完善與改進(jìn)77電氣原理圖88設(shè)計(jì)作品實(shí)物圖99設(shè)計(jì)作品程序展示1013濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院1設(shè)計(jì)靈感目前的機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展的越來越快，但是現(xiàn)在的機(jī)器人多為輪式、履帶式等，對復(fù)雜地形的通過能力和的適應(yīng)能力不強(qiáng)而且要求有足夠大的工作空間，而蛇形仿生機(jī)器人由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)理特殊，通過能力和對復(fù)雜地形的適應(yīng)能力較強(qiáng)，并且可以在狹窄的空間內(nèi)作

2、業(yè)，對比現(xiàn)在其他類型的機(jī)器人應(yīng)用范圍將更加廣泛，經(jīng)過我們小組的努力我們想到了這種有很強(qiáng)工作能力的蛇形機(jī)器人13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院2作品功能控制流程上位機(jī)可見環(huán)境顯示溫度變化顯示濕度變化顯示有毒氣體濃度顯示W(wǎng)i-Fi模塊K60控制芯片熱敏傳感器溫度檢測攝像頭可見環(huán)境檢測HR202濕度檢測MQ-5氣體檢測13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院3作品模塊的介紹尾部機(jī)械手?jǐn)z像頭MQ-5HR202和熱敏傳感器上位機(jī)13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院4工作原理蛇形機(jī)器人是由Wi-Fi模塊通信以K60單片機(jī)作為下位機(jī)控制，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，我們是由10個(gè)MG996R舵

3、機(jī)實(shí)現(xiàn)十個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)蠕動(dòng)與游動(dòng)兩種方式的運(yùn)動(dòng)，可適用于復(fù)雜的地形，蛇形機(jī)器人上附有攝像頭、可燃?xì)怏w傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等模塊。進(jìn)入危險(xiǎn)地區(qū)可時(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)反饋到上位機(jī)操作者可時(shí)時(shí)觀察這個(gè)環(huán)境，攝像頭與其中一舵機(jī)固定，通過上位機(jī)控制可實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的觀測，可燃?xì)怏w傳感器(MQ-5)、溫度傳感器、濕度傳感器(HR202)可將采集到的模擬量以串口發(fā)送時(shí)時(shí)反饋到上位機(jī)，在上位機(jī)上可時(shí)時(shí)觀察到周圍氣體、溫度、濕度的變化，蛇形機(jī)器人尾部制有機(jī)械手與一舵機(jī)連接，可通過上位機(jī)控制機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)攜帶工具進(jìn)入狹小空間作業(yè)。

4、其具有反饋、感知和自主能力性，可代替人類在很多危險(xiǎn)而且復(fù)雜的環(huán)境下工作。蛇形機(jī)器人的工作原理是通過改變各個(gè)關(guān)節(jié)之間的相對運(yùn)動(dòng)來使蛇體達(dá)到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)蛇體的協(xié)調(diào)動(dòng)作。蛇類的各種無肢運(yùn)動(dòng)形式表現(xiàn)出了相當(dāng)?shù)牡匦芜m應(yīng)性，又基于仿生學(xué)理論在非結(jié)構(gòu)環(huán)境以及極限環(huán)境下的應(yīng)用已成為智能機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的之重，因此通過蛇不同時(shí)刻的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來計(jì)算各個(gè)關(guān)節(jié)之間的相對角度以使其連續(xù)蜿蜒運(yùn)動(dòng)?？纱嫒祟愒诤芏辔ｋU(xiǎn)而且復(fù)雜的環(huán)境下工作。13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院5設(shè)計(jì)作品的功能創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)1：遠(yuǎn)程操控，利用Wi-Fi模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸

5、，包括蛇體的控制、圖像的傳輸，以及機(jī)械手的控制。完全符合現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，更加以貼近現(xiàn)代化，網(wǎng)絡(luò)化，全自動(dòng)化。創(chuàng)新點(diǎn)2：目前的機(jī)器人多為輪式、履帶式等，對復(fù)雜地形的通過能力和的適應(yīng)能力不強(qiáng)，而蛇形仿生機(jī)器人由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)理特殊，通過能力和對復(fù)雜地形的適應(yīng)能力較強(qiáng)，有游動(dòng)和蠕動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了管道攀爬等功能，使其可以進(jìn)入狹小空間中進(jìn)行作業(yè)。創(chuàng)新點(diǎn)3：蛇形機(jī)器人尾部攜有機(jī)械手可執(zhí)行特殊環(huán)境下的探測和夾持任務(wù)，比如化工廠放射性物質(zhì)以及有毒物的搬運(yùn)等一些危險(xiǎn)性的操作。利用蛇形機(jī)器人有很大的市場推廣前景，更加有利于

6、人們對未知環(huán)境的探測。創(chuàng)新點(diǎn)4：蛇形機(jī)器人上附有攝像頭、可燃?xì)怏w傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等模塊。進(jìn)入危險(xiǎn)地區(qū)可時(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)反饋到上位機(jī)操作者可時(shí)時(shí)觀察這個(gè)環(huán)境，當(dāng)蛇形機(jī)器人在執(zhí)行特殊任務(wù)時(shí)，采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以快速便捷的傳回到上位機(jī)來分析研究，節(jié)省人力物力。13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院6實(shí)物作品完善與改進(jìn)不足1：項(xiàng)目設(shè)計(jì)的精確度還有待于提高，對于一些小型的物品和超級大的物品還有一定的難度去實(shí)現(xiàn)抓取。改進(jìn)1：進(jìn)一步的調(diào)節(jié)好程序發(fā)送和接收模塊的精度，以及接受的PID算法，實(shí)現(xiàn)更加的靈活性，更加的實(shí)用性。不足2：供電時(shí)間問題

7、還有待于解決改進(jìn)2：改用容量更大且體積較小的電池來供電，確保工作時(shí)間不足3：外觀不夠美觀太過于粗超，不夠符合現(xiàn)代化的美觀趨勢改進(jìn)3：對項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)上的完善以后對于機(jī)械蛇的外觀進(jìn)行更加深入的外觀設(shè)計(jì)，達(dá)到既方便使用又具有現(xiàn)代化的美觀性能。13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院7電氣原理圖13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院8設(shè)計(jì)作品實(shí)物圖13濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院9設(shè)計(jì)作品程序展示部分程序6.#defineuintunsignedint7.#defineucharunsignedchar8.ucharjieshou[5],jiance[5];9.uchar

8、ch;10.uintURTAReceivedCount=0,n=1;11.voidshuchuan(uchartype,ucharcmd,uchardat);12.voidmain()13.{voidjieshoushu();14.FTM_PWM_init(FTM0,CH0,100,2800);//C1舵機(jī)115.FTM_PWM_init(FTM0,CH1,