学位论文_远程无线控制可视救援机器人系统的设计与实现.docVIP

作品名称： 远程无线控制可视救援机器人系统的设计与实现 《远程无线控制可视救援机器人系统的设计与实现》 摘要：该系统是基于达盛51平台、无线控制模块、六自由度机械手、无线摄像头和动力部分构成的救援机械人模拟系统，达盛51平台作为机械人的总控制平台，它包括机械手的控制程序和无线控制程序，它主要完成机械手各电机和动力部分电机控制工作，可以模拟夹取和搬运物体，以模拟完成在求援过程中，可以远程可视监控控制，完成在一些危险的救援环境中进行救援。 关键字：达盛；51平台；无线；机械手；摄像头；救援 Abstract: the system is based on wireless platform of shing 51 control module, six degrees of freedom, wireless webcam and dynamic manipulator of rescue robot simulation system, cheng 51 total control platform for robot platform, including the control of the manipulator procedures and wireless control program, which mainly completes each motor and dynamic part of manipulator can be simulated, motor control work and handling objects, with complete with simulation process, can aid in remote video monitor and control in some dangerous rescue environment. Key words: dasheng； 51 platform；Wireless；Manipulator；Cameras； rescue 一、作品简介 该作品的设计思路来源于目前经常发生矿难、火灾、有毒环境、地震等灾难救援，用人去救援当然是最灵活机动的，但是救援之前，必须要考虑到救援人员的安全问题，不得不考虑不但救不出人，反而出现更大的伤亡，如果我们采用救援机械人，装上先进的各类传感器、生命探测器，安装先进的多角度的可视设备，救援人员远程可视控制，加装灵活有力的机械臂和其他救援设备，这样既保证了人的随机应变，同时机械人可携带更多的救援设备，就算在救援过程中万一出现塌方，也许我们的机械人会更能体现他的伟大，可以用他的钢铁之身顶住，我救援争取一定的时间，起码这样不会增加伤亡人员。 二、方案设计 ① 理论分析 目前中国机器人的研究正在发展，较美国、日本等发达国家我们的起步比较晚，而且技术相对也落后，但是我们正在积极发展，从多次国际大学生机械人大赛中我们可以看到我们正在发展，只是在实际应用中还没有大规模发展起来，该作品是一个基于ARM的一个救援机器人一个小型化系统，该机器人可以自由移动，通过一个USB摄像头监视系统，我们可以通过在ARM平台进行实时监视，根据视频控制六自由度机械手进行物体的抓取和搬运。 ② 方案确定 ◆ 单片机模块：达盛51MCU模块 该模块是达盛公司推出的单片机模块，硬件和功能完全能够满足手多电机控制的硬件条件。 ◆ 六自由度机械手：德普斯机械手 该模块是德普斯公司推出的机械手，硬件和功能完全能够满足机械手的多角度灵活活动，完成各种复杂动作。 ◆ 无线摄像头：台电摄像头 该模块是台电公司推出的无线摄像头模块，硬件和功能完全能够满足实时远距离无线视频监控。 无线传输模块：AY-RF905 无线模块。 三、系统设计 1、硬件设计 下图为硬件系统设计框图 图1 硬件系统框图 2、软件设计 下图为软件设计框图 图2 软件系统框图 四、功能模块设计 1、硬件模块设计 ①、AY-RF905 模块的Nordic 公司的 nRF905 芯片如图所示： 图3 nRF905 芯片引脚图 ②、引脚概述 ③、单片机模块：采用达盛51单片机开发平台，平台结构如图所示： 图4 达盛平台PCB图 图5 达盛平台PCB 3D图 图6 达盛平台原理图 ⑤、六自由度机械手 图8 六自由度机械手 ●