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智能遥控机器人设计方案

频道:APP开发 标签:物联网方案电子产品开发单片机开发方案开发控制板开发解决方案 时间:2019年03月07日 浏览:78次 评论:0条

 ​智能遥控机器人系统的关键特征是可移动性。遥远的机械装置须能在工作现场之内或它的周围移动。早期的智能遥控机器人系统出现在40年代。当初,机器人是一个巨大的臂,可让科学家安心地处理放射性物质。操作员不是使用电视显示器,而是透过一堵厚玻璃隔板去观察被控制的机器人手臂的运动。

那时,遥控系统是靠机械装置来控制的.如连杆、缆索等。现在使用电子方式,通过无线电波或光纤导线等去进行控制。虽然操纵杆是控制运动的通用方法,但是,在某些情况下用手势或语音控制会更方便些。

1.智能遥控机器人方案设计 

本设计方案主要研究基于WIFI网络的无线遥控搬运机器人,利用WIFI网络高速传输可以实现实时视频图像采集,以及机器人上传感器数据采集。采用WIFI网络通讯使得控制端多样化,可用手机,电脑等具备WIFI功能的设备进行控制。此外,还可将机器人接入Internet来实现更远距离的控制。

智能机器人设计方案

2.智能遥控机器人组成及原理 

赛亿科技给出的方案中,其智能遥控机器人组成及原理如下:

MCU本设计的主控器,其主芯片S3C6410是基于ARM1176JZF-S核设计的一款嵌入式处理器。该核心板配置了256M DDR RAM,并且主频为心板上完成对硬件的管理与客户端提供数据交换,响应客户端的命令控制。伺服电机本设计所采用的伺服电机为微型伺服马达,也称作舵机。其主要应用于模型的动作控制。通过脉宽调制可以对其进行较准确的控制。

本设计采用TOROBOT公司生产的TR213舵机。TR213全金属齿轮其动态扭矩可以达到13kg.cm,转角范围180°,控制精度达到0.5°,工作电压为4.8-7.2V。其性能能够满足本设计的基本的要求。所以选用两个两个TR213配合夹持器完成物体的夹持工作。直流电机直流电机用于控制机器人移动,本设计采用带齿轮箱的直流电机,其减速比为1:120,工作电压: 3V-12V左右,7.2V电压下转速达120转/分,4个直流电机配合车体,负载可达到2KG。

WIFI网卡 无线网卡采用USB接口的必联(B-LINK)BL-LW05-AR5无线网卡,其主芯片为RTL8188,并且外置了5DBI的高增益天线,传输速度快可高达150Mbps,实际传输距离较远,并且支持AP模式。本设计通过移植该网卡的驱动,Hostapd以及DHCP让机器人作为AP热点供无线设备进行连接控制。摄像头该摄像头采用USB接口,像素高达130W,拥有6mm的五玻镜头,62度视角,并且具有自动亮度、自动白平衡、伽玛校正功能。

本设计中使用这款摄像头来完成机器人前方视沈阳软件开发频数据采集。压力传感器为了采集机器人夹持器的压力数据,本设计采用了FSR402薄膜压力传感器。该传感器受力后会导致电阻变小,根据其电阻值得变化可以取得压力的变化。其允许的压力范围为100g~10kg,并且传感器受力局域的直径达1.27cm。直流电源为了完成物体的夹持,搬运,摆放工作,本机器人带有4路直流电机,2路伺服电机,耗电量较大,且负载时电流较大。

为了使其能稳定正常工作,本设计采用了一款15C的航模电池,其容量为1300mah,标称电压7.4V,充满电压8.4V,电流可达16A。配以LM338稳压器可以稳定的提供5安,5V直流电源。

3.智能遥控机器人的应用范围 

智能遥控机器人早期是为了适应原子能科学技术的需要而产生并逐步发展起来的,迄今已有二十多年的历史。不少国家在智能遥控机器人及其有关设备的研制工作中相继投入了艰大力量,使其结构日臻完善,性能不断提高。由于它的主体操作设备——伺服主从操作机具有不同于其它操作机的优良的双向力反应特性,所以不仅被核工业中的许多部门广泛采用,而且应用范围已远远超出了核领域,在工业、深海、医学及空间技术等非核领域中,同样有着广阔的应用前途。

对于那些操作程序可以预知的或者动作简单旧长时间熏复性操作任务,使用程序控制的工业机器人更为适宜;而对于那些所要求的操作动作简单,但负载较为沉重的工作对象,则应使用以动力操作机为主体的远距离操作设备。只有在那些所要求的操作动作复杂,而且操作程序难以预知,需要由操纵人员随时作出判断和反应的远距离操作任务中,才较适宜使用智能遥控机器人。例如:设备的安装、调整、拆卸、更换、检查、修理(或修补),深海和宇宙空间的科学考察以及不载人云载工具的驾驶等等。

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