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球形机器人


2017年10月20日 15:41  点击:


一、项目概况

项目名称:球形机器人

项目类别:2017年“中星杯”第十四届IT节电子设计及机器人大赛三等奖作品

项目负责人:廖小鑫(15级电子一班)

项目成员:葛志恒(15级电子一班)、丁雅昊(15级电子一班)

成果类型:机器人

指导老师:刘琨

二、成果介绍及展示

球形机器人的形状的优势以及外表的可观性,使它可以适应不同复杂的环境,通过球型机器人之间的协同合作,可以完成巡逻,救火,协同运输等工作,同时可以作为玩具,有很高的商业价值。

系统总体设计:

对单个机器人,我们在机器人身上安装一个小型路由器,小车周围一定范围具有WIFI覆盖,然后将手机连接到路由器IP地址,对其发送指令,路由器接受指令后对内部单片机发送数据指令,实现控制。系统框图如下(图1):

1   单机器人控制  

   对于多个机器人,我们利用WIFI进行群体控制,以实现一些特点动作和功能(如图2):    

2   群体机器人控制

(一)系统硬件设计:

1.内部由单片机,舵机,稳压模块,蓝牙模块L298N驱动机以及两个电机组成。部分元件如图4。


       4    部分元件

内部工作原理:12V的电源电压通过稳压模块提供稳定的工作电压5-7V给单片机,单片机控制舵机和L298N驱动板驱动。蓝牙模块连接于单片机,用过无线通信发送信息给单片机。线路图如图5所示

 5    电路原理图


2.蓝牙模块:

6 蓝牙的引脚图示

模块上电后指示灯快闪则表示模块等待配对,用手机搜索蓝牙能搜索到“HC06”,默认初始密码为1234,连接后指示灯慢闪开始工作。

3.舵机

7 SR403P舵机

舵机每20ms接收一次信号脉冲,高电平范围在0.5ms~2.5ms内舵机响应。

4.硬件结构框图:  

(二)系统软件设计:

1.手机SPP蓝牙串口软件:

打开软件,向后滑动切换到“键盘”,软件提供了12个自定义按钮,长按按钮自定义按钮,名称写你要定义的按钮名称,选择发送“字符”,消息就是程序中定义的要发送的字符。如:名称:高速   消息:h。

2.外观设计:

  外部由一个亚力克球构成,内部板通过solidworks进行三维制图,之后进行内外部的结合,再通过3D打印技术打印。

15   三维模型

16  三维模型

三、项目收获:

    一年前,我们开始接触了球形机器人这个项目,在刘琨老师的悉心指导下,我们做出了成品,报名参加了校内IT节,取得了校三等奖的好成绩。从最初的撰写项目计划书,设计出电路和3D模型,打印出3D模型,组装出机器人并进行测试,我们组三人分工合作,共同努力,克服难题,终于完成了最初的设想。在这个过程中我们不仅学习了专业知识(掌握了如何用solidworks设计3D模型,设计相关电路以及如何实现球形机器人的通信),同时也带给我自信和坚持,以及面对困难的永不放弃的精神。




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