作品名稱：全自動地下電纜檢測機器人
學校名稱：武漢東湖學院
參賽隊伍：五星戰(zhàn)隊
參賽學生：石文太 楊文 楊奕輝
指導老師：張榮 湯平
結(jié)合當前地下電纜的建設(shè)過程中，存在許多的現(xiàn)實問題，例如檢修難，工程量大，電纜故障隱蔽，測試較難，電纜損壞后，修復時間較長，全自動地下電纜檢測機器人通過四個全向的麥克納姆輪，通過PID算法和PWM波的占空比進行控制，運用PI和PD相結(jié)合的創(chuàng)新型算法，融合Openmv3的圖像處理和信息識別，在Flsah SRAM中掛載識別庫文件，準確的對地下的各類險情進行規(guī)避和排查，運用決策樹拓撲模型和PCA算法相結(jié)合，自動規(guī)劃出最優(yōu)路線,以最短的路徑完成最長路徑的排查任務(wù)，該機器人系統(tǒng)包括四個麥克納姆輪以及配套的解碼器，控制驅(qū)動板采用BTN7971驅(qū)動，該驅(qū)動板增加了隔離芯片74LS244 4，提高信號驅(qū)動能力，同時隔離BTN 芯片和上位機，保護BTN和上位機芯片,增加 LM2596_5.0電源芯片，為隔離芯片74LS244提供電源，也可以為外部提供5V輸出。在板子上留有4個3mm直徑的安裝孔，便于固定，板子布線進行過優(yōu)化，過電流能力強，同時也更有利于散熱，驅(qū)動板工作電壓范圍: 7V~30V;
電機工作頻率范圍為 0^ 25KHz,工作溫度范圍為 -10°C~55°C,定位孔尺寸為M3螺絲。
主控板采用Arduino Mega 2560，3D打印外殼進行封裝，應(yīng)對地下復雜的地形環(huán)境和濕度環(huán)境，保護主控芯片，在2560上接入1575R-A GPS模塊，方便在地面上使用遙控器進行距離定位，減少不必要的經(jīng)濟損失，在物理結(jié)構(gòu)上，運用3個PDI-HV5932MG舵機（30Kg大扭力），仿生機械臂機構(gòu)進行聯(lián)動，保證機械臂在運動過程中方向和偏角不出現(xiàn)變化，避免因物理運動而產(chǎn)生的漏檢和錯檢的情況，機械臂頂端放置OV7670攝像頭模塊，輔助機械臂進行線纜定位，通過30W的大功率LED進行照射，將OV7670采集到的圖像信息進行二值化處理，得到一條穩(wěn)定的線纜軌跡曲線，與車體的Mega 2560進行I2C通訊，形成閉環(huán)控制
通過一整套閉環(huán)控制的系統(tǒng)，達到全自動化的目的的同時也達到了節(jié)能減排的目的。
