作品名稱：救援六足機(jī)器人
學(xué)校名稱：唐山學(xué)院
參賽隊(duì)伍：Roboteam
參賽學(xué)生：阮怡婷 趙宇 李世龍
指導(dǎo)老師：崔麗霞
目前，應(yīng)用于救援領(lǐng)域的機(jī)器人更多為履帶機(jī)器人、雙足機(jī)器人和輪式機(jī)器人，與傳統(tǒng)的救援機(jī)器人相比，我們的項(xiàng)目具有明顯的優(yōu)勢(shì)：仿生六足機(jī)器人，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜以及惡劣環(huán)境；遠(yuǎn)程操控，高性能、低功耗、處理速度快；無線通信，一對(duì)多通信實(shí)現(xiàn)群組化；GPS衛(wèi)星定位，準(zhǔn)確采集當(dāng)前位置信息。對(duì)高低不平的地面具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，且動(dòng)作靈活。
救援人員通過操控陸地機(jī)器人抵達(dá)適合采集救援現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間信息的地點(diǎn)，進(jìn)行信息采集并上傳回上位機(jī)終端，為進(jìn)一步救援工作部署提供第一手資料。上位機(jī)終端由團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)設(shè)計(jì)，機(jī)器人均采用STM32單片機(jī)作為核心，通過24L01可以實(shí)現(xiàn)救援人員一對(duì)多控制機(jī)器人，前往救援場(chǎng)地得不同場(chǎng)所采集救援現(xiàn)場(chǎng)信息，每個(gè)機(jī)器人都可以通過無線傳輸途徑將所得信息反饋給上位機(jī)系統(tǒng)，顯示在上位機(jī)系統(tǒng)的分屏界面上，提高工作效率。
本項(xiàng)目運(yùn)用基于仿生六足昆蟲的機(jī)器人設(shè)計(jì)，將仿生學(xué)與電子工程技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合。并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為上位機(jī)、無線傳輸和機(jī)器人三個(gè)部分。上位機(jī)作為人工操作部分，可實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的工作數(shù)據(jù)，工作人員可通過上位機(jī)界面上的按鈕來實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器人的指定動(dòng)作；無線傳輸部分則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，包括控制機(jī)器人的命令以及傳感器采集的數(shù)據(jù)；機(jī)器人部分作為整個(gè)系統(tǒng)的移動(dòng)單元，可以移動(dòng)到不同區(qū)域進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)的采集。機(jī)器人在復(fù)雜地形對(duì)信息的采集更加便捷，大扭矩電機(jī)除了其強(qiáng)大支撐力還有靈活、易調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。六足結(jié)構(gòu)平衡穩(wěn)定性更高，這也得益于陀螺儀在我們機(jī)器人上的應(yīng)用，可以降低機(jī)器人在復(fù)雜地形前進(jìn)時(shí)的顛簸程度。為解決信息采集、地形勘測(cè)過程中常見的路線問題，我們添加GPS技術(shù)，通過上位機(jī)預(yù)設(shè)路線。市面上常見的機(jī)器人沒有設(shè)置實(shí)時(shí)的避障功能，我們項(xiàng)目所研究的機(jī)器人在預(yù)定路線的情況下，會(huì)通過超聲波實(shí)時(shí)反饋前進(jìn)路線上是否有障礙，如遇障礙則會(huì)重新設(shè)定信息采集前進(jìn)路線。我們的機(jī)器人還能進(jìn)行語音識(shí)別，聲音信號(hào)的反饋會(huì)使機(jī)器人進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的操作。
本項(xiàng)目使用STM32系列芯片作為機(jī)器人的主要核心控制，首先，將PWM信號(hào)發(fā)送給作為機(jī)器人關(guān)節(jié)的舵機(jī)，舵機(jī)根據(jù)不同的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度，從而實(shí)現(xiàn)六足機(jī)器人的各種相應(yīng)動(dòng)作。然后，各種傳感器采集六足機(jī)器人周圍的溫濕度、位置信息和圖像信息、特殊氣體，最后再將采集到的數(shù)據(jù)通過24L01無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?span style="font-size: 16px;">上位機(jī)并顯示出來，切具有智能避障功能。大扭矩和機(jī)械臂的增加，使得機(jī)器人的功能不再僅限于收集信息，它還能根據(jù)指令進(jìn)行抓取和載物，更具實(shí)用意義。
