基于单片机自动排爆机器人研究设计

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基于单片机设计的简易智能机器人概要

基于单片机设计的简易智能机器人引言随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。

这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。

1设计思想与总体方案1.1简易智能机器人的设计思想本机器人能在任意区域内沿引导线行走,自动绕障,在有光源引导的条件下能沿光源行走。

同时,能检测埋在地下的金属片,发出声光指示信息,并能实时存储、显示检测到的断点数目以及各断点至起跑线间的距离,最后能停在指定地点,显示出整个运行过程的时间。

1.2总体设计方案和框图本设计以AT89C5l单片机作为检测和控制核心。

采用红外光电传感器检测路面黑线及障碍物,使用金属传感器检测路面下金属铁片,应用光电码盘测距,用光敏电阻检测、判断车库位置,利用PWM(脉宽调制技术动态控制电动机的转动方向和转速。

通过软件编程实现机器人行进、绕障、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示。

通过对电路的优化组合,可以最大限度地利用51单片机的全部资源。

P0口用于数码管显示,P1口用于电动机的PWM驱动控制,P2,P3口用于传感器的数据采集与中断控制。

这样做的优点是:充分利用了单片机的内部资源,降低了总体设计的成本。

该方案总体方案见图1。

2系统的硬件组成及设计原理此系统的硬件部分由单片机单元、传感器单元、电源单元、声光报警单元、键盘输入单元、电机控制单元和显示单元组成,如图2所示。

2.1单片机单元本系统采用AT89C51单片机作为中央处理器。

其主要任务是扫描键盘输入的信号启动机器人,在机器人行走过程中不断读取传感器采集到的数据,将得到的数据进行处理后,根据不同的情况产生占空比不同的PWM脉冲来控制电机,同时将相关数据送显示单元动态显示,产生声光报警信号。

基于单片机的工业机器人控制器设计

基于单片机的工业机器人控制器设计摘要：随着工业自动化的不断发展，工业机器人在生产领域的应用越来越广泛。

而工业机器人的控制系统是整个系统的关键部分，其中单片机作为控制器的核心部件起着至关重要的作用。

本文主要介绍了一种基于单片机的工业机器人控制器设计方案，以及相关的硬件和软件设计。

设计方案中采用了先进的单片机芯片作为控制器的核心，结合相关外围模块和传感器实现了工业机器人在生产中的各项功能。

在软件设计方面，通过对控制算法的优化和相关模块的编程实现了工业机器人的精确控制和复杂任务的执行。

该设计方案在实际应用中具有较高的可靠性和灵活性，能够满足不同生产场景下的工业机器人控制需求。

1.引言工业机器人是指在工业生产中用于替代人工完成物料搬运、零部件装配、焊接、喷涂等工作的自动化设备。

随着工业化程度的不断提升，工业机器人的应用范围逐渐扩大，已经成为现代工业生产不可或缺的一部分。

工业机器人的控制系统是其核心部分，决定了机器人的性能和功能，而单片机作为控制器的核心部件，其设计质量和性能对整个系统的稳定性和可靠性具有重要影响。

2.1 控制器选型在工业机器人控制器的设计中，单片机的选型是至关重要的。

对于工业机器人来说，其控制系统需要具备高性能、高可靠性和较大的扩展性，因此在选用控制器的时候需要考虑这些因素。

本设计方案中选用了一款性能较为优异的32位单片机芯片作为控制器的核心，该芯片具备较高的运算速度和较大的存储空间，同时支持多种外设接口和通信接口，可以满足工业机器人在生产中的各项需求。

2.2 外围模块设计除了单片机芯片之外，工业机器人控制器还需要配备各种外围模块，包括驱动模块、传感器模块、通信模块等。

驱动模块用于控制机器人的各个执行机构，需要提供足够的功率和精确的控制能力；传感器模块用于获取机器人在生产中的各项参数，如位置、速度、力等；通信模块则用于和上位机或其他设备进行数据交换和控制指令的传输。

在本设计方案中，针对不同的外围模块，设计了相应的电路和接口，确保其能够和单片机芯片进行稳定可靠的通信和数据交换。

基于单片机的远程排爆救援机器人系统设计

INTELLGENT ROBOT《智能机器人》June,2019K 机沖片机的远程排爆救援机器人系统设计盐城工学院电乞工程学院殷淑婷蒋善超摘要介绍了一款基于单片机的远程排爆救援机器人设计，由履带车、机械脅、驱动模块、单片机控制模块、舵机及高清摄像头等构成。

利用手机APP终端作为远程控制器，连接由机器人发射的无线传输信号，实现对车体行进、机械臂抓取的控制以及对周围环境的实时视频采集。

关键词救援机器人；单片机；远程控制；实时视频采集1引言远程排爆救援机器人能通过远距离控制进入危险现场排除危险品，找到可疑的危险物品，并带离危险区。

远程排爆救援可以有效地提高救援的效率并且减少施救人员的伤亡，它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，而且能够代替工作人员执行搜救任务，因此将可进行远程的排爆救援机器人用于危险而复杂的环境中搜索排爆和营救幸存者是非常实用的。

本文设计了一种基于单片机的远程排爆救援机器人系统，以STM32单片机为主控制器，机器人的主体由四自由度机械手臂和全铝合金底板履带车构成，辅以WIFI智能传输模块，实现了手机APP远程控制机器人前后左右运动进行抓取搬运工作。

2总体方案设计系统包括履带机器人和手持控制终端两大部分，总体设计框图如图1所示。

履带机器人由视频采集传输模块、机械模块、无线通信模块以及控制模块构成。

首先控制模块通过无线通信模块获取手持设备发送的控制命令，当控制命令是动作命令时，根据接收的参数控制机器人运动或机械臂抓取物品。

考虑到带宽原因和控制方面的需求，图像传输模块与行动控制使用不同的无线信道。

视频采集传输模块采集到图像后直接交给无线路由器，传送给手持设备，这个过程不受主控制器控制。

3系统硬件设计与实现远程排爆救援机器人系统的硬件设计可以分为部分：控制机构、行进装置、机械手、供电部分以及WIFI传输部分。

3.1控制机构主控制器选取STM32单片机，具有高性能、低成本、低功耗等优势°STM32控制芯片电路图如图2所示。

基于计算机视觉的排爆机器人设计

基于计算机视觉的排爆机器人设计吴杰（南京工程学院，江苏南京211167）摘要：本设计基于单片机及计算机视觉技术，完成了一个新型排爆机器人的制作。

单片机作为系统检测和控制的核心，负责控制机器人平台及摄像头云台。

应用了最新的计算机视觉技术（OpenCV），该技术可实现目标的识别，识别出爆炸物从而控制摄像头云台实时跟踪，传回所需爆炸物的图像信息，达到操作员简洁快速排爆的目的。

关键词：单片机；计算机视觉；排爆机器人。

Computer vision-based EOD robot designWU Jie(Nanjing Institute of Technology College,Nanjing211167,China) Abstract:The design is based on microcontrollers and computer vision technology,the production of a new EOD robot.Microcontroller as the core of the system monitoring and control, is responsible for the control of the robot platform and the camera head.The application of the latest computer vision(OpenCV),the technology enables the identification of the target to identify explosives in order to control the real-time tracking of the camera head,returns the image information of explosives required,the operator is simple and rapid EOD purpose.Key words:Microcontroller;computer vision;EOD robot.1前言排爆机器人(EOD robot)是一种可以遥控操作地面移动机器人,一般是由一个机械手和一个可移动平台组成,主要用于拆除疑似爆炸物品,以减少作业现场人员伤亡,是目前军警方面使用的较先进装备之一。

基于计算机视觉的排爆机器人设计

Ｍａ．，２１ｒ０２
文章编号：６２— ５８２１）１０５０１７２５（０２Ｏ — ０８— ５
基于计算机视觉的排爆机器人设计
吴杰，尔文，凤唐伟
２１６）１１７（南京工程学院自动化学院，苏南京江
摘
ｔａｋｎｆｔｅｃｍｅａｈａｓｎｒｎｍｉｔｅｍａｅｉｆｒａｉｎｏｈｅｄｄｅｐｏｉｅ．Ｔｉｅｈｏｏｎｂｅｒｃｉｇｏｈａｒｅｄａｄｔａｓｔｈｉｇｎｏｔｆｔｅｎｅｅｘｌｓｖｓｍｏｈｓｃｎｌｇｅａｌｓｔｙｏｅａｏｓｔａｉｎａｉｌｅｖｘｌｓｖｓｐｒｔｒｅｓｌａｄｒｐｄｙｒｍｏｅｅｐｏｉｅ．ｏｙＫｅｒｓｙｗｏｄ：ｍｉｍｃｎｒｌｒｃｍｐｔｒｖｓｏ；Ｅｏｔｃｏｔｏｌ；ｏｕｅｉｎｅｉＯＤｒｂｏ
１整体结构设计
排爆机器人完成工作需要机器人机械平台、件控制电路及Ｐ硬Ｃ端上位机的协同工作．总体结构示意
图如图ｌ示．所
收稿日期：０１—１２１２—０；回日期：０２— １０５修２１０ —２
基金项目：江苏省大学生实践创新训练计划项目（６２１００７１６０１０１）作者简介：吴杰，本科生，研究方向为自动化控制技术．
中型排爆机器人等．排爆机器人的排爆工作需要专业的排爆人员操作，排爆人员通过排爆机器人实时传回的现场图像进行排爆作业，以对采集图像的实时性要求很高．所由于排爆机器人一直在运动，作人员很操难不断调整摄像头角度来跟踪目标，于是笔者借助于最新的计算机视觉技术辅助摄像头实时跟踪目标物，从而减轻了操作者的操作难度．

一种基于Arduino交互式控制排爆机器人的设计

1　研究意义当前，依旧存在很多危险的场合处理人员不能直接进入，此时可操纵相应的机器人进行处理[1]。

这类机器人操控方式多采用复杂的旋钮遥控器，操作复杂且难以驾驭。

针对这个问题，本文设计了一种新型机器人系统，其机械臂可以跟随操作者手臂的动作随动，同时可以将采集的视频画面传到VR 眼镜，通过头部运动控制摄像头的摆动，从而实现所有动作的随动控制，操控简单，简单学习便可以直接操控。

2　系统框架设计采用Arduino 作为控制器，通过图形化编程实现软件的开发[2]。

首先要实现机械臂能够模拟手的动作进行动作，这是通过在人的手臂上安装两个陀螺仪实现的。

两个陀螺仪测量出手和竖直方向的夹角计算手臂的姿势，然后经过Arduino 的串口发送数据信息，车体端接收信息后利用手臂端发出的数据控制机械臂。

摄像头的视频回传采用航模上使用的成品FPV 模块，将视频画面传到手机，再将手机放置在一个VR 眼镜盒中，即可实现实时的视频画面观察。

机械结构上采用一个履带底盘作为载体，上面搭载一个四自由度机械手臂和一个云台，云台上面搭载一个摄像头。

图1是系统的遥控端架构图，图2是系统的机器人架构图。

图1　系统的遥控端架构图图2　机器人架构图3　系统结构机械结构上，系统由履带底盘、机械臂、摄像头和摄像头云台组成。

电子结构上，系统由Arduino 控制器、WiFi 手柄、GY25重力加速度传感器、VR 眼镜盒、通信模块以及电机驱动构成。

履带底盘是整个设备的支撑，用于地面移动。

机械臂是机器人执行任务的主要工具。

摄像头作为视频监控设备使用，将监视的画面回传到后方VR 眼镜。

Arduino 是整个设备的核心，用于处理各种传感器数据[3]。

GY25重力加速度传感器用于解析人手姿态，通信模块用来传输遥控信号，电机运动由电机驱动模块。

机器人车体结构采用一个履带式底盘移动平台，机器人平台搭载了一个四自由度的机械臂作为任务操作设备，机械臂由舵机驱动。

为了使操作人员能够及时查看到前方的视频影像，机器人身上搭载了一个30万像素的摄像头作为监视设备。

基于单片机自动排爆机器人的研究与设计

图1 现场示意图
可疑物品搜寻的算法研究
过对设计题目的分析，要求排爆机器人能够在的圆内搜寻可疑物品，这对机器人的搜寻路线提出了要求，够在规定的时间内完成整个危险区的搜寻，不能有死角，物品，并且把它拾起来送到起点。

由于对机器人的尺寸限在圆内又无轨迹可循，因此要求对机器人行走的路径
运算，以便按要求完成任务。

用定式搜索法检测可疑铁磁材料。

如图2所示（箭
器人小车中心线），在小车通过安全通道后，先
扫描一圈。

车身宽度为18c m，所以先扫描此扇形区域，形区域起点后车身转动90°直线扫描指定剩余
的圆形区域，考虑到车身的长度先转90°后行走
90 °以防其车身超出边界，搜索四圈左右，场地内所有
图2 算法示意图
3 机器人硬件电路设计
文采用AT M E L公司的89S51为主控芯片，完成对各
号的采集和处理，并且按照预先设定的控制算法，控制执行机机器人的整个排爆过程。

辅助设计主要包括电源电
走电路、无线收发电路、危险物品检测与拾起机系统结构框图如图3所示。

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图3 系统结构框图
循迹电路设计
迹采用红外对管传感器。

它是一种一体化反射型
其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是
高灵敏度，硅平面光电三极管。

R PR220采用DI P4封装，极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。

红到信号后通过电压比较器L M324调节灵敏度后输出到单片。

基于计算机视觉的排爆机器人设计

基于计算机视觉的排爆机器人设计
吴杰;凤尔文;唐伟
【期刊名称】《南京工程学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(010)001
【摘要】本设计基于单片机及计算机视觉技术，完成了一个新型排爆机器人的制作．单片机作为系统检测和控制的核心。

负责控制机器人平台及摄像头云台．应用了最新的计算机视觉技术（OpenCV），该技术可实现目标的识别，识别出爆炸物，从而控制摄像头云台实时跟踪，传回所需爆炸物的图像信息，达到使操作员简洁快速排爆的目的．
【总页数】5页(P58-62)
【作者】吴杰;凤尔文;唐伟
【作者单位】南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.6
【相关文献】
1.基于计算机视觉的排爆机器人三维坐标计算 [J], 范路桥;周文琼;段班祥;姚锡凡
2.基于Unity3D反恐排爆机器人虚拟仿真设计 [J], 杨鑫科; 吴娟; 徐浩; 李鑫鑫
3.基于前混合磨料水射流技术排爆机器人的设计与试验 [J], 呼延曹婧;蒋大勇;贾鹏
4.基于前混合磨料水射流技术排爆机器人的设计与试验 [J], 呼延曹婧;蒋大勇;贾鹏
5.一种基于Arduino交互式控制排爆机器人的设计 [J], 赵连强;林博原;杨凯迪;陈永康;郭海杰
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基于单片机的程控起爆模拟系统设计

2007年第26卷第1期 Advanced Manufacture and Management 2007, Vol. 26, No. 1·39·文章编号：1006-1576（2007）01-0039-01基于单片机的程控起爆模拟系统设计仲伟君，崔平，齐杏林（军械工程学院弹药工程系，河北石家庄 050003）摘要：基于16位MCS -96单片机的靶场试验程控起爆战场环境模拟系统，由起爆控制装置、无线通讯电台、电源、导线及附件等组成。

系统采用锂蓄电池及内置电池供电，选择无线电指令通讯电台或微波指令发射/接收机。

显示采用LCD 液晶，并将键盘设定为“单键单功能”，同时加入按键抖动影响的消抖电路。

该系统能按要求自动控制多个炸点以一定次序、不同时间间隔起爆。

关键词：程控起爆系统；MCS -96单片机；起爆控制；战场环境模拟中图分类号：TJ415; TP391.9 文献标识码：ADesign of Programmable Detonation Simulation System Based on Single-ChipZHONG Wei-jun, CUI Ping, QI Xing-lin(Dept. of Ammunition Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)Abstract: The programmable detonation system based on 16-bit single －chip which is used for the simulation of battlefield environment during the shooting range test consists of detonation control device, wireless communication broadcasting station, power supply, lead and accessory. A lithium storage battery and inner batteries supply the power for the system. A wireless broadcasting station for instruction communication or a transmitter-receiver for microwave instructions is used. LCD achieves the display. A single keyboard has “single key single function”. Some circuit to eliminate the quiver effect of keyboard is designed. This system can automatically control several exploding points to explode according to a certain sequence and different intervals.Keywords: Programmable detonation system; MCS-96 single-chip; Detonation control; Simulation of battlefield environment0 引言为检验武器装备抗战场干扰能力，在靶场试验中，需模拟真实的战场环境。

基于单片机控制的自动报靶系统设计

1 引言1.1 课题研究背景及发展方向在军队射击训练和各种体育射击比赛中，示靶、检靶、报靶和成绩的记录统计，是训练和比赛过程中的主要保障工作。

目前，这些保障工作大部分还是依靠人工来完成的。

人工报靶有着工作量大、效率低、安全性差的特点。

想要提高射击比赛或训练中报靶的效率，最主要是要解决自动报靶的问题[1]。

因此，设计制作并采用安全有效的自动报靶系统具有重要的现实意义也是迫切的现实需求。

当今较为先进的报靶系统包括光电坐标靶、图像处理坐标靶、CCD线阵靶、声电坐标靶、光纤编码坐标靶刚、双电极短路坐标靶等[2][3]。

但以上这些方法也存在着各自的不足：有的技术过于复杂、有的不能用于野外实弹射击报靶、有的成本过高、有的着弹实报率较低、不适用于连发射击训练等缺点。

目前应用较多的还有红外光电定位测试、基于图像处理模板匹配法、基于声电坐标定位法、基于光纤编码定位法、广义Hough变换法(基于图像处理)、面阵CCD 精度靶等报靶系统，都是较有效的测试方法[3]。

近年来发展起来一种新型智能自动报靶系统，与传统的实弹射击准备工序繁琐且隐藏着极大的安全隐患比较，利用这种报靶系统开展的训练将会更安全高效。

这一智能自动报靶系统由主机、从机、靶面传感器三部分构成。

具有可对射击过程全程监控，并作数据处理、自动统计以及查询成绩等功能，还可对射手存在的问题作出分析，极大地提高了训练效率[4]。

可以预见，这种新型智能自动报靶系统将会在不远的将来取代传统自动报靶系统并向更加智能化、自动化、数字化方向发展，它将可能成为未来研制报靶系统的新趋势。

1.2 基于激光坐标定位法实现的自动报靶系统简介激光坐标定位法在一些资料中也称为光电坐标定位法，光电靶是由X、Y两个方向上的激光网络构成，如图l 所示。

图1.1 光电靶将普通靶纸置于激光网络之前并与之同轴，当子弹打破靶纸，并穿越激光网络时，会阻断相应位置处X和Y两个方向上的各一路激光，从而使接收装置(光敏管)开关状态发生变化[5][6]。

自动排爆车设计报告(张青花)

2008吉林省大学生电子设计竞赛自动排爆车（G题）设计与总结报告摘要MSP430系列单片机是美国德州仪器公司于上世纪九十年代开发出的产品，已在许多领域得到了广泛应用。

MSP430系列单片机具有以下主要特点：超低功耗；强大的处理能力；高性能模拟技术及丰富的片上外围模块；方便高效的开发环境；系列化产品。

本系统采的控制部分以MSP430单片机为核心，通过对各种传感器信号的采集、处理，较好地实现了电机的运动控制和相关信息的处理、显示和声光报警。

整个自动排爆车智能控制可分为小车的行走控制和可疑物检测装置的运动控制。

小车的行走控制需要进行“路程规划”以实现小车定位和向可疑铁磁材料薄片靠近，而可疑物检测装置的运动控制需要进行“轨迹规划”以确定可疑物所在位置，顺利提取、搬运目标物。

采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车；（2）传感器的有效应用；（3）声、光报警；（4）无线传输.关键词MSP430单片机、金属检测、PWM调速、无线传输第1章方案比较根据题目的要求，确定如下方案：自行设计并制作了长22cm、宽17.5cm的小车，加装金属检测装置和光电检测器，实现对小车的运行状况的实时测量、检测是否发现可疑铁磁薄片，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对整个系统的控制，能够达到题目的各项要求。

1.1 电动机选择方案一：步进电机。

步进电机精度高、惯性小，但是所需电流大、编程也比较复杂，。

方案二：直流电机。

从调节小车速度方面来看，编程简单、，可用单片机控制占空比对直流电机进行调速，即PWM，这也是本系统特色之一。

为了提高整个过程的执行时间，本设计采用了直流电机驱动。

1.2 直流调速系统方案一：静止可控整流器。

简称V-M系统。

可以是单相、三相或更多相数，半波、全波、半控、全控等类型，可实现平滑调速。

V-M系统的缺点是晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。

它的另一个缺点是运行条件要求高，维护运行麻烦。

基于单片机的自助排号系统设计开题报告

西安铁牛电子科技有限公司毕业设计(论文)开题报告题目：基于单片机的自助排号系统设计系别电子信息系专业通信工程班级姓名韦伟学号导师杨威2016年 1 月 4 日泛的应用。

为完成一个取号，叫号。

该系统以AT89C51单片机为核心，利用取号机输入排队相应信息，经单片机处理后，将信息输出到屏幕LCD1602上显示，同时进行语音提示，完成排队取号流程。

系统的总体设计框图如图3.1所示。

图3.14.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作重点难点在于整体方案的设定，程序设计计算，排号系统集成与仿真。

工作开展：（1）明确对排号系统系统的工作要求，是设计排号系统的依据，由使用部门已技术任务书的形式提出。

（2）拟定排号系统结构图。

根据工作形式,合理的选择与计算排号系统拟定之后，应按国家标准规定的图形符号绘制正式原理图。

PCB图以及编写程序。

5.完成本课题的工作方案及进度计划第一周熟悉题目、查阅资料、了解有关液压系统设计的基本方案及原理。

第二周确定基本工作方案。

第三周撰写开题报告准备开题答辩。

第四周—第五周排队系统工作流程的分析包括数据处理流程，客户工作流程，工作人员工作流程。

第六周系统整体设计分析包括硬件概要设计，软件概要设计。

参考文献[1]康万新.毕业设计指导及案例剖析应用电子技术方向[M].北京:清华大学出版社，2007[2]杨连国.医院智能排队叫号系统的设计与实现[D].南京：东南大学，2006[3]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2004[4]阎石.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，1998[5]苏淳.概率论[M].北京：科学出版社，2004[6]薛毅.运筹学与实验[M].北京：电子工业出版社，2008[7]任敏丽.排队论在银行服务系统中的若干应用研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010[8]欧东.叫号排队系统在医院的应用[J].重庆：重庆医学，2007[9]严万全.银行排队问题分析及系统优化策略研究[J].金融经济，2012[10]刘建军.随机服务系统排队模型及实例分析[J].新乡学院学报，2010[11]滕丽丽.基于单片机的银行排队系统的设计[J].信息科技，2010[12]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例[M].北京：电子工业出版社，2009[13]Anily S,Haviv M.Cooperation in service systems[J].OperationsResearch ,2010,58(3):660-673.[14]Chen X ,Zhang J.A stochastic programming duality approach toinventory centralization games [J].Operations Research2009,57(4):840-851.[15]Ozen U,Reiman M I,Wang Q.On the core of cooperative queueing games[J].Operations Research Letters,2011,39:385-389.。

一种基于STM32的智能排爆小车的设计

一种基于STM32的智能排爆小车的设计薛乐乐【摘要】随着近年来机器人技术的不断发展进步,机器人在很多领域都已经有了实际的应用,这项技术的发展对各行各业都是一种新的机遇和挑战.机器人主要用于代替人类做某些危险性较高、单一重复的事情,并且它的作业地点的环境通常较为复杂.文章中介绍了一种智能排爆小车,能够在危险环境中帮助人类排除障碍物或者危险物品.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】2页(P127-128)【关键词】STM32单片机;智能小车;无线通信【作者】薛乐乐【作者单位】西北民族大学电气工程学院【正文语种】中文1.STM32单片机STM32是为了满足高性能、低成本、低功耗等的要求而专门设计的一种ARM Cortex-M3内核。

不同于其他系列的单片机，STM32系列的存储器容量更大，这样能够解决后期因需要外部连接硬件模块过多、各模块间通信复杂而导致的代码较长致使编译出错的问题。

除此之外，此系列单片机的优化功能较好，性能和引脚数量都能够满足用户需求。

在软件编程方面，STM32系列采用库函数调用的方式即可实现相应的功能，使用简单易于上手。

2.小车的组成部分对于智能排爆小车的设计，可以分为四个部分：移动装置、机械手、其他辅助装置、控制机构。

2.1 移动装置移动装置，或者我们称之为行走方式，就是使小车能够移动的装置。

常见的移动或行走机构有传统轮胎式、履带传动式和混合式。

传统的轮胎式在实际应用中又因地形或天气不同有不同的种类和应用，如越野胎、雨胎等，且使用的轮胎的数量也因应用环境不同而存在差异。

传统的轮胎式优点是移动速度快、灵敏。

对于履带传动式，它不如传统轮胎那样移动迅速，但是它的应用也非常广泛。

通常人们需要排除障碍物或者危险物的作业地点的环境是较为恶劣的，在极端的条件下传统轮胎就失去了用武之地，此时，履带传动可以很好地解决这一问题。

对于野外的沙地、山路、阶梯等较复杂的地形，履带都能够顺利通过。

基于单片机控制的机械手毕业论文

目录第一章概述 (2)第二章单片机简介 (3)2.1单片机发展概况 (3)2.2单片机的发展史 (4)2.3单片机的发展方向 (6)2.4单片机的特点 (9)2.5 A T89C2051单片机简介 (9)第三章系统电路图及抗干扰技术介绍 (11)3.1系统电路实物图 (11)3.2单片机抗干扰设计 (13)3.21硬件措施 (14)3.22软件措施 (15)第四章系统设计电路图及工作原理 (17)4.1硬件系统设计 (17)4.11系统工作原理 (17)4.12系统的工作过程： (19)4.13各系统控制电路图： (19)4.2软件设计 (21)第五章制作过程和系统设计的价值 (31)5.1系统制作及安装 (31)5.11机械手制作及安装 (31)5.12反射式红外检测装置制作及安装 (32)5.13功放制作及安装 (32)5.14各种辅助设备的制作及安装 (32)5.2调试过程 (33)5.3特点与价值 (33)5.4总结 (34)摘要:本设计采用Atmel公司生产的8位单片机AT89C2051对小车、功放以及机械手进行控制，通过I/O口输出的信号作为步进电机和MP3的控制信号，信号经过驱动电路驱动步进电机进行运行。

带动小车和机械手进行向前和向后运行，同时控制MP3播放语音。

关键词：机器人、手爪、光电检测第一章概述随着经济的发展，在各行各业的生产及运输过程中，机器人及机械手的使用已经相当普及了，在工厂、码头以及在家里都可以见到机器人，可以说机器人已经无处不在。

在这样的情况下我们设计了简易机器人，其目的是为了适应社会的发展以及提高我们的单片机控制技术。

它有两个好处。

其一，我们设计的机器人价格便宜，其二，它的功能比较强大，有了它我们就可以大大节省了人力、物力，极大地提高了生产效率。

我们可以看到，在不同的场合，机器人的形状和功能有很多种，机器人与传输带不同，传输带只能使用在一些固定的地方，它不可能象机器人一样能够在不同的地方进行工作。

基于STM32的全地形越障排爆机器人设计

基于STM32的全地形越障排爆机器人设计
刘孝贤;余江;郑徐凯;陈衍艺;胡俊泽
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2022(49)9
【摘要】为实现全地形越障排爆小车的循迹、越障、识别与排爆功能,设计了一套以STM32单片机为核心的全自动控制系统。

其机械结构包括滑轮结构、底盘结构和爆破结构,着重于实现越障与减震;程序设计部分包含有循迹、姿态平稳调整、颜色识别与目标爆破几个部分,其中寻迹部分为基于PID算法所写。

本设计为全自动机器人,工作时无需人工介入,可自行沿黑线循迹行走,并越过多重障碍物,同时能在指定区域内完成颜色识别与目标气球扎破的任务。

【总页数】5页(P76-80)
【作者】刘孝贤;余江;郑徐凯;陈衍艺;胡俊泽
【作者单位】广东海洋大学机械与动力工程学院;广东海洋大学电子与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.3
【相关文献】
1.新型全地形机器人结构设计及越障分析
2.一种基于STM32的智能排爆小车的设计
3.六轮全地形移动机器人越障性能分析与仿真
4.基于STM32的多地形勘测蜈蚣机器人设计
5.新型全地形机器人结构设计及越障分析
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基于ARM与Linux的排爆机器人控制系统设计

基于ARM与Linux的排爆机器人控制系统设计
杨跃;田联房;王孝洪
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2010()3
【摘要】本文针对排爆机器人控制系统价格高昂的现状,提出了一种基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统的低成本解决方案。

设计了兼容PC104总线的运动控制卡及数据采集卡模块,完成了Linux下的驱动程序和应用程序开发。

机器人可利用电池供电,搭载摄像头,超声探测器等多种传感器设备,通过无线通讯模块进行远程遥控,可工作在复杂环境下拆除易燃易爆物品。

实验结果表明,控制系统具有较高的稳定性和实时性,成本低,易扩展,可满足排爆机器人的应用需求。

【总页数】4页(P79-82)
【关键词】ARM;Linux;排爆机器人
【作者】杨跃;田联房;王孝洪
【作者单位】华南理工大学自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP13
【相关文献】
1.基于ARM平台的排障机器人控制系统设计 [J], 陈勇;李新建;吕霞付;朱学微
2.基于ARM9和Linux的机器人控制系统设计 [J], 罗磊;戴学丰;刘树东
3.基于单片机的远程排爆救援机器人系统设计 [J], 殷淑婷; 蒋善超
4.基于ARM-Linux的爬壁机器人远程自动控制系统 [J], 何宏;赵磊;张志宏
5.基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器研究 [J], 贾云辉;张志宏;何宏
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自动排爆车

自动排爆车摘要：命题欲实现自动排爆机器人小车系统，使其具有循迹行驶、排爆扫描探测、无线传输、机械除爆功能。

本设计以STC89C52单片机为核心，应用直流电机、光电传感器、金属探测器、LCD显示器、无线传输及接收模块等部件实现命题要求功能。

在设计中，采用光电传感器和金属探测器同步扫描探测，金属探测器探头采用点阵式循环供电模式，为本设计中的创新点。

关键词：光电循迹、同步扫描、无线通信一、方案设计与比较论证通过对题目要求分析，设计的主要任务根据所实现的系统功能及次序可以分为循迹行驶、排爆扫描探测、无线传输、机械除爆四个系统模块，其中，排爆扫描探测模块包括对排爆车探测路线及探头的设计。

下面对各个模块分别进行方案论证。

图1.1 系统总框架图1.1循迹行驶模块方案设计与比较论证1.1.1循迹行驶模块基本方案方案一：在小车前端两侧各装置一个光敏电阻，采用LM393比较器，通过比较光敏电阻两端的电压异同来控制左右两侧电机的通断，从而使小车实现循迹行驶。

方案二：单片机接光耦隔离电路连接L298N芯片（12V蓄电池供电），由L298N 芯片的ENA、ENB、IN1、IN2、IN3、IN4六个引脚的电位变化来控制电机转动的状态（正转、反转、左转、右转、停止、立即停止），从而实现机器人小车循迹行驶。

1.1.2循迹行驶模块方案论证与比较方案一实现起来较为简单，但是该方案有可能导致小车呈曲线行进，运行不稳定，可靠性不高；方案二除了实现循迹行驶功能之外，采用外加电源驱动，运行速度变快，由电机驱动芯片控制电机运转状态，方法简捷，容易操作，且可以更好地控制转速。

故选择方案二。

图1.2 循迹行驶模块方框图1.2排爆扫描探测方案设计与比较论证1.2.1排爆车探测系统方案设计与比较论证1.2.1.1排爆车探测路线基本方案方案一：小车进入危险现场后沿边界线圆状轨道绕行，逐渐缩小半径进行密集式搜索排查，直至最后探测到可疑铁磁材料薄片。

方案二：小车进入危险现场后直线行驶，排爆车任何一侧的探测器检测到边界线后转一定角度，再直线行驶，再检测到边界线依旧转一定角度，依次执行，在行进的过程中不断地用光电传感器和金属探测器同步扫描，直到最后探测到可疑铁磁材料薄片为止。

排爆机器人设计项目说明书

排爆设计项目说明书排爆设计项目说明书项目背景：随着恐怖主义威胁的不断加剧，排爆工作的重要性日益凸显。

此项目旨在设计一款能够准确、快速、安全地排除爆炸物的，以保障公众的安全。

目标：本项目的目标是设计一个功能强大的排爆，具备以下特点：1. 可以实时获取并分析附近的环境数据，包括气体浓度、温度等，以提供工作人员准确的信息；2. 具备高精度的移动能力，可以在狭窄的环境中穿行；3. 能够远程操控，避免工作人员直接接触危险区域；4. 整合多种传感器，能够检测并排除各种类型的爆炸物。

主要章节1. 引言1.1 项目背景1.2 项目目标1.3 项目范围2. 需求分析2.1 功能需求2.2 性能需求2.3 可靠性需求2.4 安全需求3. 系统架构设计3.1 软件架构设计 3.2 硬件架构设计3.3 通信设计4. 传感器选择与集成 4.1 气体浓度传感器 4.2 温度传感器4.3 视觉传感器4.4 碰撞传感器4.5 其他传感器5. 机械设计5.1 底盘设计5.2 机械臂设计5.3 结构设计6. 控制系统设计6.1 控制算法选择 6.2 动力系统设计6.3 控制器设计7. 用户界面设计7.1 远程操控界面7.2 数据显示界面8. 测试与验证8.1 功能测试8.2 性能测试8.3 安全性测试9. 项目进度计划9.1 里程碑9.2 任务分工9.3 时间安排附件：1. 技术规格书2. 机械设计图纸3. 控制系统电路图法律名词及注释：1. ：指能够自主执行任务的自动化装置。

2. 爆炸物：指能够产生破坏性冲击波、热能、毒气或碎片的物质，具有爆炸威力。

3. 排爆：指通过技术手段将爆炸物安全地处理或移除的过程。

多功能模块化排爆机器人设计使用说明

第一届xxx机械创新设计大赛作品说明书多功能模块化排爆机器人参赛学校xxxx参赛学员 xxxx指导教员 xxxx摘要：地面无人作战平台在现代战争中已经开始扮演着重要的角色，国内外都在对此进行研究。

本文依据自主设计并制作的多功能模块化排爆机器人（样机）和相关的战场适应性能试验，主要研究了模块化设计理念在我军未来无人作战装备中的具体实现方案和采用模块化理念设计的无人作战平台对战场、战争环境的适应性。

为未来我军无人化装备的设计和生产提供了有益的借鉴。

关键词：模块化、多功能、排爆、机器人、无人化一、设计背景目前国内外恐怖主义猖獗，活动类型多样，在很多地区还存在着大量恐怖分子遗留的爆炸物。

由于人工排爆存在巨大危险性，排爆机器人已成为反恐作战的重要装备之一。

在国外，美军提出并实施了“联合机器人计划”(JRP)，国防高级研究计划局提出了“战术移动机器人”(TMR)、“未来战斗系统”（FCS）、无人地面战车等项目，目前有100多项战斗任务可由机器人承担，如机器人弹药装填手、机器人排雷车、火力支援机器人等。

美、英、德、法及日本等国均已经研制出多种型号的地面无人作战平台，有的已在波黑战争和伊拉克战争中使用。

除上述国家外，其他国家也在开展地面无人作战平台的研制工作，如加拿大的“改进型地雷探测计划”，意大利、法国和西班牙联合开展的“先进移动机器人”项目，瑞士的Pemex轮式地面无人平台项目，比利时的HUDEM项目，西班牙的“罗德”轮式地面无人平台以及俄罗斯的“越野车”-M3超轻型移动式机器人等。

排爆机器人是目前较具研究价值的机器人产品，在反恐怖斗争领域可用来执行诸如反恐排爆的任务，战场上排爆机器人则用以执行诸如排除爆炸物，战场信息收集的任务；稍加改造，即可加装单兵武器用于武装巡逻、战斗值勤等高危险任务。

基于军用机器人产品系列化、通用化的需要，在小型移动平台基础上，提出并制作了多功能模块化排爆机器人，其包括履带式底盘、机械手臂、控制系统、侦察系统等，集模块化、多功能、自动控制于一体，可用于各种复杂、危险情况下的可疑危险物品的清理作业，以及代替现场安检人员实地勘察，实时传输现场图像。