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文檔簡介
1、項目編號: 吉林大學“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項 目 申 請 書項目名稱 基于行星履帶的無線控制搜救機器人 項目負責人 學院、年級、專業(yè) 聯(lián)系電話 電子郵件 指導教師姓名 職稱 填表日期 年 月 日 吉林大學教務處制表填表說明一、吉林大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目申請書要按順序逐項填寫。填寫內(nèi)容要實事求是,講究誠信,不能有雷同;表達要明確、嚴謹??杖表椧睢盁o”。要求一律用A4紙打印,于左側(cè)裝訂成冊。 二、申請參加“吉林大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目團隊人數(shù)不得超過5人(1人為項目負責人,參與合作研究者4人以內(nèi))。三、申請參加“吉林大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目的個人或團隊必須聘請教師作為項目指導
2、教師,并請指導教師在申請書上簽名。四、吉林大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目申請書由項目負責人所在學院初審,簽署意見后報送教務處實習與實驗教學科(一式3份原件)。五、“項目編號”由教務處填寫。項目名稱基于行星履帶的無線控制搜救機器人申請經(jīng)費(元)起止時間2010 年 7 月至 2011 年 5 月負責人教學號姓名年級所在學院、專業(yè)聯(lián)系電話E-mail二年級參加成員二年級二年級二年級二年級指導教師姓名 學院職稱E-mail聯(lián)系電話簽名一、項目申請理由(包括項目背景及自身具備的知識、素質(zhì)、能力和已參加過的研究等條件) 1.項目背景:很多自然災害,讓我們難以預測和防范,這些災害往往會帶來很大的損失和傷害。
3、隨著科技的進步、發(fā)展,搜救機器人在各種搶險救災中發(fā)揮著越來越重要的作用。而現(xiàn)有的搜救機器人一般結(jié)構(gòu)復雜、制作成本高,難以投入實際應用中。鑒于此,我們創(chuàng)新的提出了一種基于行星式履帶行走機構(gòu)的搜救機器人,并實現(xiàn)對搜救機器人的無線控制和GPS導航,使其發(fā)揮更大的作用。為我國的抗震救災事業(yè)貢獻出自己的一份力量。 2.自身具備的素質(zhì): xxx(負責人):學習成績優(yōu)秀,做事認真負責,積極向上,有良好的組織能力,能夠團結(jié)隊友,還有較強的調(diào)研能力。曾經(jīng)參加過的研究和所具備的能力: 1)大一參加過汽車學院的本田節(jié)能車項目,隸屬于發(fā)動機組,負責發(fā)動機排量和壓縮比的改進。 2)大一參加過全國數(shù)學建模競賽,但由于經(jīng)驗
4、不足,只取得了鼓勵獎。 3)大二參加汽車學院的FSAE項目,隸屬于懸架組,做過有關(guān)防傾桿、阻尼器、輪輞的調(diào)研和研究。 4)能熟練應用CATIA三維建模軟件(參加過培訓),熟悉常用CAE軟件,如多體動力學軟件ADAMS、Recurdyn,前處理軟件hypermesh,后處理軟件abaqus。 xxx:學習成績優(yōu)秀,做事認真負責,曾參加過的研究和所具備的能力: 1)大二參加汽車學院的FSAE項目,隸屬于轉(zhuǎn)向組,做過有關(guān)轉(zhuǎn)向器的調(diào)研設計工作。 2)原計算機學院學生,擅長C、C+語言程序編寫。 xxx:學習成績優(yōu)秀,(校二等獎學金)做事認真負責。大一參加過數(shù)學建模競賽,由于經(jīng)驗不足未能獲獎,對單片機程
5、序編寫比較了解。 xxx:學習成績優(yōu)秀,做事認真負責。大二參與了通信學院的足球機器人的研究工作,主要負責視屏信號采集。 xxx:學習成績優(yōu)秀,做事認真負責。擅長機械設計。二、項目研究內(nèi)容(目前研究的現(xiàn)狀、主要研究內(nèi)容,重點和難點及可能的創(chuàng)新點,研究思路和方法等)1 總述1.1 設計總述我們設計的這一款基于行星履帶式行走機構(gòu)的無線控制搜救機器人具有以下特點:1.創(chuàng)新性的將行星機構(gòu)與履帶結(jié)合,提高了搜救機器人的越障能力,尤其是客服了履帶式行走機構(gòu)無法翻越梯度較大障礙的弱點。2.配套的設計了鉸接式車身,提高了搜救機器人的通過性。3.基于無線控制的搜救系統(tǒng),更加靈活方便,可實現(xiàn)遠距離遙控,提高了機器人
6、的實用性。4.各種傳感器與GPS定位系統(tǒng)的添加,使得實際該機器人真正能投入到市場。通過CATIA的三維建模我們初步得到行走機構(gòu)的三維模型如下圖:1.2 設計的技術(shù)要求及指標設計的技術(shù)要求針對我們構(gòu)想的搜救機器人所要實現(xiàn)的功能、結(jié)構(gòu)以及工作環(huán)境,對搜救機器人存在以下要求:l 保證機器人能夠在各種路況下穩(wěn)定的行走;l 有視覺采集裝置(攝像頭);l 遙控裝置,按照人的意識行走;l 生命探測裝置(人體熱釋電傳感器);設計的技術(shù)指標要保證機器人能夠在不平坦的廢墟中穩(wěn)定地行走,則要求機器人具有一定的越障能力和行駛穩(wěn)定性。這是我們工作的重點也是我們創(chuàng)新的地方。我們設計了一種行星式的履帶行走機構(gòu),能夠適合各種
7、路況,并且配套設計了鉸接式車身,更加增強了機器人的越障能力,有很強的實用性,符合我國國情。但是無論越障能力再強,也有機器人自身大小無法克服的障礙,因此是機器人選擇適當?shù)穆窂揭彩呛苤匾?。為了使機器人能夠感知路面情況,從而選擇有利行走的線路,達到目標位置。我們?yōu)榇嗽O計了攝像機構(gòu),并添加各種傳感器模塊,然后將采集到的信息通過無線電傳送到主控制機。在救災人員的遙控下,選擇最佳的行走路線。為了能夠真正投入到實際的救災搜救中,我們添加了各種傳感器和GPS定位導航系統(tǒng),這樣的機器人才真正具有市場價值。2 行星履帶式機器人的機械設計(創(chuàng)新點、重點)2.1.1 行走方式的選擇及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀常見的行走機構(gòu)有以
8、下三種形式:履帶式,車輪式,步行式。步行式行走機構(gòu)難以控制,而且行走速度較慢不適合于救災,所以輪式的行走機構(gòu)國內(nèi)外都不夠成熟,不能投入到實際應用當中。輪式行走機構(gòu)最適合平地行走,不能跨越高度,不能爬樓梯,雖然速度較快,但無法適合救災中復雜的地形地貌。然而履帶式行走機構(gòu)有著自身獨特的優(yōu)點:第一,履帶式行走機構(gòu)支撐面積較大,接地比壓小,適合松軟或泥濘場地作業(yè),下限度小,滾動阻力小,通過性好;越野機動性能好,尤其是爬坡性能優(yōu)于輪式行走機構(gòu)。第二,履帶式行走機構(gòu)轉(zhuǎn)向半徑極小,可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向,其轉(zhuǎn)向原理是靠兩條履帶之間的速度差實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。第三,履帶的支撐表面上有履齒,不易打滑牽引附著性能好,有利于發(fā)揮較
9、大的牽引力。鑒于以上三條,履帶式行走機構(gòu)有著得天獨厚的優(yōu)點,在越障救災方面普遍采用履帶式行走機構(gòu)。傳統(tǒng)的履帶式行走機構(gòu)及其缺點: 但是這種單純的靠兩條履帶的行走機構(gòu)最大的弱點就是無法翻越比自身履帶輪半徑大的,梯度較高的障礙,例如上下樓梯,翻越大型石塊。鑒于此,很多人對履帶裝置做些改造,增強了履帶的適應性,常見的有:雙關(guān)節(jié)(多關(guān)節(jié)履帶式行走機構(gòu)) 以上兩種機器人采用的是給主車體添加一個前擺臂,機器人通過調(diào)節(jié)擺臂關(guān)節(jié)角度適應地面的變化。越障過程中不斷調(diào)解前擺臂的角度,來實現(xiàn)對階梯的翻越。但由于加了擺臂,驅(qū)動控制起來就有點復雜,不但要給機體本身施加動力,而且關(guān)節(jié)處還有施加相應的驅(qū)動。尤其是前臂何時抬
10、起,抬起到什么角度,需要多大的力,都需要進行精確的計算。這樣關(guān)節(jié)式履帶機器人往往造價較高,無法普及,不符合我國國情。 輪履復合式行走機構(gòu):這種行走機構(gòu)一般分為三節(jié),中間是輪式,兩邊為履帶擺臂,采用這種機構(gòu)可以充分發(fā)揮輪式的快遞性,又可以突出履帶式良好的地面適應性。但同樣這種設計造價很高,不宜推廣。以上三種設計主要是為了克服履帶不能翻越梯度較高的障礙這一缺點,但普遍存在造價高、機構(gòu)復雜、難以控制的通病。行走機構(gòu)方案設計鑒于上述的介紹和分析,我們設計了一種基于行星機構(gòu)的履帶式行走機構(gòu),這種設計機構(gòu)簡單,在保證履帶式行走機構(gòu)優(yōu)點的前提下,克服了履帶式行走機構(gòu)不能翻越梯度較高的障礙這一弱點。創(chuàng)意來源:
11、此次的創(chuàng)意來源與生活,如下圖所示:這種常見的用于上下樓梯的行李車就是采用了三角式的行星裝置。我們受此啟發(fā),集合行星輪與履帶,創(chuàng)造出了這種行星履帶式的行走機構(gòu)。三角行星式履帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)及翻轉(zhuǎn)原理 三角行星結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示三角行星結(jié)構(gòu)原理示意圖具體工作原理為:由直流電機8驅(qū)動中心齒輪5 轉(zhuǎn)動,來帶動過渡齒輪4 和驅(qū)動齒輪2進行轉(zhuǎn)動,而驅(qū)動齒輪2 和履帶輪1 是固接在一起的,從而帶動履帶輪輪1 繞驅(qū)動輪軸3轉(zhuǎn)動。 將這種三角行星裝置合理的添加到履帶行走機構(gòu)上,就能夠克服履帶不能翻越較高梯度障礙這一弱點。在梯度較為平緩的路況下,該機構(gòu)和正常的履帶式行走機構(gòu)一樣,有較好的適應性和通過性,能適應大多數(shù)路況
12、。當遇到較大梯度的障礙時,這種行星機構(gòu)就顯示出了自己獨特的優(yōu)勢,克服了傳統(tǒng)履帶不能翻越高梯度障礙的弱點。其工作原理如下所述:當履帶輪中的前行駛輪無法越障時,該行走機構(gòu)由定軸輪系轉(zhuǎn)變?yōu)樾行禽喯?,行星輪架轉(zhuǎn)動,空轉(zhuǎn)輪變?yōu)榍靶旭傒?,原前行駛輪變?yōu)楹笮旭傒?,后行駛輪變?yōu)榭辙D(zhuǎn)輪。也就是說,該行走機構(gòu)通過驅(qū)動輪在定軸輪系和行星輪系的的轉(zhuǎn)換提高越障能力。如下圖所示:當行星履帶式行走機構(gòu)回到正常行駛狀態(tài)時,任意兩個履帶輪間的履帶接地,系桿7不能轉(zhuǎn)動只能隨車沿路面平動,此時驅(qū)動輪系演變成定軸輪系,實現(xiàn)在低梯度路面的快速行駛。這樣,傳統(tǒng)的履帶式行走機構(gòu)的優(yōu)勢依然保留。行星輪系越障輪不需要借助復雜的輔助機構(gòu)(甚至比
13、單純的履帶更簡單)來實現(xiàn)平面上運動與越障運動之間轉(zhuǎn)換,因此作業(yè)時具有很高的可靠性。因此這種機構(gòu)實用性強,造價低,適合普及。鉸接式車體的設計及運動原理結(jié)合三角行星翻轉(zhuǎn)原理分析,行星機構(gòu)在遇到小型障礙時可以憑借三角機構(gòu)的自動翻轉(zhuǎn)通過,但是翻越大型障礙,則有較大的難度。而結(jié)合了鏈接式車體后,越障能力則大大加強。結(jié)合鏈接式車體后的行星輪通過垂直障礙運動過程如下圖所示。 這樣,鉸接式車身的設計更增強了救災機器人的通過性和對路面的適應能力。對于搜救機器人機械結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)設計我們會在后期的設計階段中借助于ADAMS、recurdyn等多體動力學軟件輔助設計。該設計主要考慮到的因素有:1.可跨越最大垂直障礙
14、高度2.最小轉(zhuǎn)彎半徑3.靜態(tài)穩(wěn)定性2.2運動的實現(xiàn)此次設計的行星履帶式行走機構(gòu)的動力來源于電機驅(qū)動,同時機器人的轉(zhuǎn)向依靠兩側(cè)履帶的速度差實現(xiàn)。鑒于此,我們一共需要四個電機作為動力源輸出動力,前部分車身左右各一個電機,后部分左右各一個電機。前部分車身的每個電機(通過一些齒輪或鏈條的傳動)分別控制左右兩個輪的轉(zhuǎn)動。后部分的兩個電機分別控制左右單個輪的轉(zhuǎn)動。對于電機及其驅(qū)動模塊的選擇,在之后的詳細設計中,我們會根據(jù)各種電機(直流電機、步進電機、伺服電機)和搜救機器人的具體質(zhì)量、最大行走速度、輪徑,并綜合考慮各個工況計算出所需電機功率及其他參數(shù),選擇相應的電機、電機驅(qū)動模塊和蓄電池。3.搜救機器人的控
15、制系統(tǒng)設計(難點,學科交叉)3.1 人工遙控的實現(xiàn)人工控制的實現(xiàn)也就是搜救機器人的無線控制的實現(xiàn)。通過搜救機器人與控制計算機(PC)的信號交流,人為的控制搜救機器人的運動,大大提高了搜救的效率。為了使搜救機器人實現(xiàn)無線控制,希望它能夠滿足一下要求:1.運行穩(wěn)定,能夠方便的配置不同類型的傳感器和CCD攝像頭。2.實現(xiàn)機器人與遙控PC機的良好通信,實現(xiàn)穩(wěn)定控制。3.2 搜救機器人的體系結(jié)構(gòu)該機器人的體系結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu),各個模塊都是相對獨立的運行,協(xié)調(diào)工作,其硬件總體框圖如下圖所示:其中機器人微控制器系統(tǒng)主要是由控制主板及其擴展板組成,它們負責完成傳感器的信號采集、電機控制以及與遙控PC機的通訊
16、三大任務。機器人的運動控制及執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)是機器人的動作執(zhí)行部分,具體完成機器人的各個動作,如前進、后退、轉(zhuǎn)彎等。通過對步進電機的控制,就能夠控制機器人的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向。搜救機器人的通訊系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。因為機器人的運動是遠離控制計算機系統(tǒng)的,為了實現(xiàn)計算機與移動機器人之間的通訊,我們將采用無線通訊方式。3.3 搜救機器人的微控制系統(tǒng)遙控計算機控制系統(tǒng)是整個機器人的核心部分,它決定了控制系統(tǒng)的性能優(yōu)劣,也決定了機器人智能化的高低。經(jīng)過長期的調(diào)研,我們了解到對于這種小型的移動機器人,Arduino控制主板是很理想的選擇。Arduino控制主板,是一塊基于開放源代碼的USB接
17、口Simple i/o接口板(包括12通道數(shù)字GPIO,4通道PWM輸出,6-8通道10bit ADC輸入通道),并且具有使用類似Java,C語言的IDE集成開發(fā)環(huán)境。Arduino可以使用開發(fā)完成的電子元件例如Switch或sensors或其他控制器、LED、步進馬達或其他輸出裝置。Arduino也可以獨立運作成為一個可以跟軟件溝的接口,例如說:flash processing Max/MSP VVVV 或其他互動軟件。Arduino開發(fā)IDE接口基于開放源代碼原,而且在中國的代理公司網(wǎng)站可以下載到很多代碼源與教程,方便我們對其開發(fā)。Arduino控制主板的特色有:1、開放源代碼的電路圖設計
18、,程序開發(fā)接口免費下載,也可依需求自己修改!2、使用低價格的微處理控制器(ATMEGA8或ATmega168)??梢圆捎肬SB接口供電,不需外接電源。也可以使用外部9VDC輸入3.可簡單地與傳感器,各式各樣的電子元件連接(EX:紅外線,超音波,熱敏電阻,光敏電阻,伺服馬達,等)。4、可依據(jù)官方提供的Eagel格式PCB和SCH電路圖,簡化Arduino模組,完成獨立運作的微處理控制。5、支持多種互動程序,如:Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing。等6、應用方面,利用Arduino可以使用鼠標,鍵盤,CCD等輸入的裝置。3.4視覺采集裝置及生命探測裝置的添加視覺采
19、集裝置但是無論越障能力再強,也有機器人自身大小無法克服的障礙,因此是機器人選擇適當?shù)穆窂揭彩呛苤匾?。為了使機器人能夠感知路面情況,從而選擇有利行走的線路,達到目標位置。我們?yōu)榇嗽O計了攝像機構(gòu),通過攝像對路面情況的反應,在救災人員的遙控下,選擇最佳的行走路線。為了更多的發(fā)揮攝像機的功能,我們基于監(jiān)控技術(shù)中的云臺理念,使攝像機能夠監(jiān)控到各個方向的信息。全方位云臺內(nèi)部有兩個舵機,分別負責云臺的上下和左右各方向的轉(zhuǎn)動。將攝像頭放在云臺上,就可以控制攝像頭的上下,左右的選擇,大大提升了攝像頭的功能。圖:攝像頭及云臺舵機控制云臺的轉(zhuǎn)動,攝像頭放在云臺上,就可以控制攝像頭的上下,左右。 生命探測裝置的添加
20、由于現(xiàn)有的生命探測儀價格昂貴,而且在項目中也沒有必要加入如此昂貴的儀器,所以我們用一種人體熱釋電傳感器來代替生命探測儀的功能。熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人或動物身體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。適當?shù)睦眠@種傳感器也可以實現(xiàn)生命探測。該傳感器可以在較近的范圍能感受到人體發(fā)射的紅外線,當捕捉到這樣的信息以后就反饋給控制機,工作人員便有目標的進行搜救、增援。3.5各種傳感器的添加為了能夠更好的了解搜救機器人及其周圍環(huán)境的情況,有必要加入一些傳感器,實現(xiàn)機器人與控制人員的信息交流。我們初步?jīng)Q定要加入的傳感器有:1.溫度濕度傳感器:感受外界溫度與濕度。2.陀螺儀:測量角速和角度的傳感器,一般用來
21、對機器人進行姿勢修正。3.速度與加速度傳感器:測量機器人的速度與加速度,更好的了解機器人的行駛狀況。4.超聲波傳感器模塊:可以通過該模塊了解到確切的障礙物的距離,更好的實現(xiàn)避障。以上傳感器的具體選擇將在后期工作中進行。3.6 無線通訊模塊的硬件設計總述無線通信環(huán)節(jié)是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,它聯(lián)系著作業(yè)現(xiàn)場的搜救機器人和遙控處的計算機,是圖像信息、傳感器信息和控制信息的傳輸通道。這套遙控系統(tǒng)由遙控計算機、搜救機器人、數(shù)據(jù)無線通訊系統(tǒng)、圖像無線傳輸系統(tǒng)組成。圖像無線傳輸系統(tǒng)將搜救機器人前方的攝像頭圖像傳輸?shù)竭b控計算機上,合成立體圖像,供操作者使用。數(shù)據(jù)無線通訊系統(tǒng)負責在搜救機器人和遙控計算機之間傳遞搜
22、救機器人的狀態(tài)參數(shù)以及遙控控制命令。 數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)數(shù)字無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)了遙控計算機和機器人雙向的數(shù)據(jù)交換。經(jīng)過我們長期的調(diào)研,我們初步選定了APC220這款價格適中,傳輸距離較長(1000米),包含天線的無線串口數(shù)據(jù)傳輸模塊模塊。該產(chǎn)品有以下優(yōu)點:1.體積小,約為39mm x 19mm x 2.8mm,并且接受發(fā)射合一。2.工作頻率為431MHz to 478MHz (國際通用的數(shù)傳頻段為433MHz)3.工作溫度為-20-70攝氏度,能適合大部分的溫度狀況。4.接受靈敏度高-117dBm1200bps5.傳輸距離較長,可達一千米。 圖像無線傳輸系統(tǒng)及立體視頻顯示圖像無線傳輸系統(tǒng)是遙控系統(tǒng)
23、中的重要模塊,為遙控操作人員提供可靠的視覺信息。經(jīng)過調(diào)研,我們初步采用下圖所示的攝像產(chǎn)品:2.4G無線攝像頭套裝。該無線攝像頭有如下優(yōu)點:1. 圖象清晰,能兼容大多數(shù)監(jiān)控軟件。2. Windows操作系統(tǒng)可識別。3.尺寸小,65*40*25毫米,便于布置。4.重量輕,減少機器人載荷。3.7 搜救機器人的控制系統(tǒng)軟件 控制軟件是機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分,控制軟件的好壞直接影響到系統(tǒng)所能實現(xiàn)的功能、控制的準確度及可靠性。不僅要求高效,而且易讀易懂、易于調(diào)試修改。同時還要求有一個友好的人機交互界面。對于此次設計的搜救機器人來說,要求做到能實現(xiàn)機器人的直線前進、后退、拐彎等動作,歸根到底就是對各個
24、電機轉(zhuǎn)速的控制。在精力足夠的情況下,我們會利用計算機語言努力開發(fā)一款適合于本機器人的控制系統(tǒng)軟件。實現(xiàn)對機器人的控制。即使沒有足夠的精力,我們也可以借助于現(xiàn)有的機器人控制軟件實現(xiàn)對該搜救機器人的控制。經(jīng)過調(diào)研,我們初步選定了如下控制軟件(履帶、輪式4WD小車控制軟件) ,該軟件具有控制球和視頻顯示:該軟件有如下優(yōu)點:1.自動識別連接電腦的USB游戲手柄;2.自動識別連接電腦的攝像頭;3.使用串口通訊,可使用無線數(shù)傳模塊遠程控制;4.可顯示3路紅外測距(GP2D12)參數(shù);5.可顯示3路超聲波測距(URM37V3.2、URM04V2.0、SRF08等等)參數(shù);6.可顯示3路加速度(3軸加速度傳感
25、器)參數(shù);7.可顯示電機控制球X、Y方向速度;8.可顯示云臺控制球X、Y方向速度;9.機器人狀態(tài)顯示。 3.8基于GPS的移動機器人導航系統(tǒng)為了讓機器人能夠順利、可靠的完成工作任務就必須有較高精度的定位導航系統(tǒng),提高搜救機器人搜救的目的性。該系統(tǒng)需要用到的設備有GPS信號接收機,主要包括:天線,信號接收處理單元、記錄裝置、輸入/輸出單元。下圖是我們調(diào)研到的用于小型移動機器人上的GPS模塊: 該模塊是USGlobalSat出品的EM-406A基于高性能的SiRF StarIII芯片組的GPS模塊。該模塊體積小巧、定位精度可達到五米,十分適合小型機器人。3.9各個模塊間的系統(tǒng)集成及協(xié)調(diào)工作(難點)
26、如何使上述各個硬件模塊能夠協(xié)調(diào)工作,是我們實現(xiàn)無線控制的關(guān)鍵所在。在后期的項目實現(xiàn)過程中我們將解決如下幾個問題:1.計算機與控制板間無線通信的數(shù)據(jù)交換。2.控制計算機(PC)接收-發(fā)射部分編程。3.機器人控制板收發(fā)部分編程。4.機器人運動執(zhí)行機構(gòu)與控制板間的數(shù)據(jù)交換。5.各傳感器與控制板間的數(shù)據(jù)交換。注:此欄可附頁三、項目進度安排(查閱資料、選題、自主設計項目研究方案、開題報告、實驗研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理與分析、研制開發(fā)、填寫結(jié)題表、撰寫研究論文和總結(jié)報告、參加結(jié)題答辯和成果推廣等)整個項目的實施需要大致一年的時間,結(jié)合我校的教學時間安排,初步的計劃進度安排及時間節(jié)點如下:1. 2010年7月初
27、8月初,完成機器人所有的機械設計,該內(nèi)容包括:機器人車體的制作材料、車體長寬高的參數(shù)設計、履帶參數(shù)的選擇、傳動齒輪參數(shù)的選擇、各個模塊的在車內(nèi)部的總體布置等。這個階段的工作主要通過ADAMS 、Recurdyn等多體動力學軟件的動力學仿真分析優(yōu)化,并結(jié)合詳細的市場調(diào)研,選材盡量做到通用化、標準化,有利于生產(chǎn)。2. 2010年8月初10月初,進一步改進機器人的機械設計,并完成機器人行走機構(gòu)部件的訂購和加工組裝。3. 2010年10月初2010年12月初,完成機器人控制模塊的設計。這一階段要在大量調(diào)研的基礎上完成整個控制系統(tǒng)中各個模塊參數(shù)的設定、匹配以及后期的選購。這一階段的工作涉及到了學科交叉,是項目的難點。4. 2010年12月初2011年3月初,機器人無線電控制的實現(xiàn)。這階段主要通過研讀各個模塊的產(chǎn)品說明書,設計各個模塊的接口電路及控制程序的編寫。5. 2
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