基于STM32的水下机器人设计

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随着 陆 上 资源 开 发殆 尽 ,越 来 越 多 的 国家 开 始 将 目光 放 在海 洋 。相 比海 洋环 境 恶 劣危 险 ,人 类 的 潜水 深 度有 限 ,不 能 直 接完 成 深海 及 海底 资源 的探 测任 务 目前 的状况 是 只有少 数 国家 有能力 对 海洋 资 源进行 初 步开采 。水下 机 器人强 度 高 、抗 高水 压 、 可操 控 ,能够 完 成深 水 水 域 的探 测 和分 析 任 务 ,并 将探 测 数 据返 回到 陆地 上 ,已逐渐 成 为 人类 进 行 水 下 资源 开发 的主要 工 具【 1。
关 键 词 :水 下 机 器 人 ;单 片机 ;PI D;姿 态 自平 衡
中 图 分 类 号 :TP242 文 献 标 志 码 :B
文 章 编 号 :1001—9944(2018)02—0029—04
Design of Underwater Robot Based on STM 32
WANG Lei 一,YANG Qing—xi ,CHENG Yong ,ZHANG Xuan—chen1,2 ZHENG Lei ’。
DOI:10.19557 ̄.cnki.1001—9944.2018.02.007
基 于 STM32 的水 下 机 器 人 设 计
王 雷 ,一,杨 庆喜 ,程 勇 ,张璇 琛 --,郑 磊 1,2
(1.中 国科 学 院 等 离 子体 物理 研 究所 ,合 肥 230031;2.中 国科 学 技 术 大 学 科 学 岛分 院 ,合 肥 230026)
(1.Institute of Plasma Physics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 23003 1,China;2.Science Island Branch of Gradu— ate School,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China) Abstract:Design a underwater robot based on STM32,which is used for shallow waters.It can be controlled by a remote contro1.a n d it can transfer real—time images to APP.1’he underwater robot can rea lize the self-suspension and the self-ba la n ee of attitude,and has good maneuverability and controllability.The 433 MHz wireless module can send the aRitude information of the underw ater robot to the host computer,a t the sanle time it can change the PID pa. rameters by the computer. The controller integrates the var ious sensor data as the control a lgor ithm input,and the output o f a lgor ithm drives the propeller to keep the under w ater robot running smoothly.The underwater robot has been tested to meet the design requirements and to m aintain long-term operation sm oothly. Key words:under w ater robot;MCU;PID;self-balance of attitude
发送到上位机进行 显示 ,同时可 以对运动 算法的PID参数进行在 线修 改。控制 器通过将各
类 传 感 器 数 据 融合 作 为控 制 算 法输 入 ,算 法输 出驱 动 推 进 器 维 持 水 下机 器人 平稳 运 行 。该
水 下 机 器人 经 测 试 能 够达 到 设 计 要 求 ,并 保 持 长 期 平 稳 运 行 。
摘 要 :该 文 利 用STM32设 计 出一 款 应 用 在 浅 层 水 域 的 ,可 以 通 过 遥 控 器 远 程 控 制 并 实现 水
下 画 面 实 时 图 传 至APP的水 下 机 器 人 该 水 下 机 器人 可 以 实现 水 下 的 自悬浮 以及 姿 态 的 自
平 衡 。具 有 良好 的 机 动 性 和 可控 性 。通 过 433MHz无 线模 块 可 以将 水 下机 器人 的 姿 态 数 据
Fra Baidu bibliotek
收稿 日期 :2017—10—10:修 订 日期 :2017—12—22 基 金 项 目 :国家 磁 约 束 核 聚变 能发 展 研 究 专 项 项 目 (2014GB101003;20l4GB10l004) 作 者 简 介 :王 雷 (1991一 ),男 ,硕 士研 究 生 ,研 究 方 向为 水 下 机 器 人 、多 关 节 遥 操 作 机 械 臂 。
水 下 机 器人 按 照 与 水 面 支 持 系统 之 间 的 联 系 方式 不 同可 以分 为 2种 :有 缆水 下 机 器 人 (ROV), ROV通 常需 要 电缆 从母 舰 接受 动力 ,并 且 通过 电缆 传输 控 制 信 号 ;无 缆 水 下 机 器 人 (AUV),通 常 称 作 自治 水 下机 器 人 或者 智 能水 下 机 器人 ,能够 依 靠 自 身 的智 能控 制 系统 进 行 决策 和 控 制【2J。本款 水 下 机 器人 旨在设 计 一 款在 浅 水水 域 工 作 的 ,能够 实 现 远 程无 线控 制 和无线 图像 传输 的水 下机 器 人 。
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