2018-10-23 15:05:28分類:解決方案6063
?智能遙控機(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)鍵特征是可移動(dòng)性。遙遠(yuǎn)的機(jī)械裝置須能在工作現(xiàn)場(chǎng)之內(nèi)或它的周圍移動(dòng)。早期的智能遙控機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)在40年代。當(dāng)初,機(jī)器人是一個(gè)巨大的臂,可讓科學(xué)家安心地處理放射性物質(zhì)。操作員不是使用電視顯示器,而是透過一堵厚玻璃隔板去觀察被控制的機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)。
那時(shí),遙控系統(tǒng)是靠機(jī)械裝置來控制的.如連桿、纜索等?,F(xiàn)在使用電子方式,通過無線電波或光纖導(dǎo)線等去進(jìn)行控制。雖然操縱桿是控制運(yùn)動(dòng)的通用方法,但是,在某些情況下用手勢(shì)或語音控制會(huì)更方便些。
1.智能遙控機(jī)器人方案設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)方案主要研究基于WIFI網(wǎng)絡(luò)的無線遙控搬運(yùn)機(jī)器人,利用WIFI網(wǎng)絡(luò)高速傳輸可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻圖像采集,以及機(jī)器人上傳感器數(shù)據(jù)采集。采用WIFI網(wǎng)絡(luò)通訊使得控制端多樣化,可用手機(jī),電腦等具備WIFI功能的設(shè)備進(jìn)行控制。此外,還可將機(jī)器人接入Internet來實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的控制。
2.智能遙控機(jī)器人組成及原理
賽億科技給出的方案中,其智能遙控機(jī)器人組成及原理如下:
MCU本設(shè)計(jì)的主控器,其主芯片S3C6410是基于ARM1176JZF-S核設(shè)計(jì)的一款嵌入式處理器。該核心板配置了256M DDR RAM,并且主頻為心板上完成對(duì)硬件的管理與客戶端提供數(shù)據(jù)交換,響應(yīng)客戶端的命令控制。伺服電機(jī)本設(shè)計(jì)所采用的伺服電機(jī)為微型伺服馬達(dá),也稱作舵機(jī)。其主要應(yīng)用于模型的動(dòng)作控制。通過脈寬調(diào)制可以對(duì)其進(jìn)行較準(zhǔn)確的控制。
本設(shè)計(jì)采用TOROBOT公司生產(chǎn)的TR213舵機(jī)。TR213全金屬齒輪其動(dòng)態(tài)扭矩可以達(dá)到13kg.cm,轉(zhuǎn)角范圍180°,控制精度達(dá)到0.5°,工作電壓為4.8-7.2V。其性能能夠滿足本設(shè)計(jì)的基本的要求。所以選用兩個(gè)兩個(gè)TR213配合夾持器完成物體的夾持工作。直流電機(jī)直流電機(jī)用于控制機(jī)器人移動(dòng),本設(shè)計(jì)采用帶齒輪箱的直流電機(jī),其減速比為1:120,工作電壓: 3V-12V左右,7.2V電壓下轉(zhuǎn)速達(dá)120轉(zhuǎn)/分,4個(gè)直流電機(jī)配合車體,負(fù)載可達(dá)到2KG。
WIFI網(wǎng)卡 無線網(wǎng)卡采用USB接口的必聯(lián)(B-LINK)BL-LW05-AR5無線網(wǎng)卡,其主芯片為RTL8188,并且外置了5DBI的高增益天線,傳輸速度快可高達(dá)150Mbps,實(shí)際傳輸距離較遠(yuǎn),并且支持AP模式。本設(shè)計(jì)通過移植該網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng),Hostapd以及DHCP讓機(jī)器人作為AP熱點(diǎn)供無線設(shè)備進(jìn)行連接控制。攝像頭該攝像頭采用USB接口,像素高達(dá)130W,擁有6mm的五玻鏡頭,62度視角,并且具有自動(dòng)亮度、自動(dòng)白平衡、伽瑪校正功能。
本設(shè)計(jì)中使用這款攝像頭來完成機(jī)器人前方視頻數(shù)據(jù)采集。壓力傳感器為了采集機(jī)器人夾持器的壓力數(shù)據(jù),本設(shè)計(jì)采用了FSR402薄膜壓力傳感器。該傳感器受力后會(huì)導(dǎo)致電阻變小,根據(jù)其電阻值得變化可以取得壓力的變化。其允許的壓力范圍為100g~10kg,并且傳感器受力局域的直徑達(dá)1.27cm。直流電源為了完成物體的夾持,搬運(yùn),擺放工作,本機(jī)器人帶有4路直流電機(jī),2路伺服電機(jī),耗電量較大,且負(fù)載時(shí)電流較大。
為了使其能穩(wěn)定正常工作,本設(shè)計(jì)采用了一款15C的航模電池,其容量為1300mah,標(biāo)稱電壓7.4V,充滿電壓8.4V,電流可達(dá)16A。配以LM338穩(wěn)壓器可以穩(wěn)定的提供5安,5V直流電源。
3.智能遙控機(jī)器人的應(yīng)用范圍
智能遙控機(jī)器人早期是為了適應(yīng)原子能科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生并逐步發(fā)展起來的,迄今已有二十多年的歷史。不少國家在智能遙控機(jī)器人及其有關(guān)設(shè)備的研制工作中相繼投入了艱大力量,使其結(jié)構(gòu)日臻完善,性能不斷提高。由于它的主體操作設(shè)備——伺服主從操作機(jī)具有不同于其它操作機(jī)的優(yōu)良的雙向力反應(yīng)特性,所以不僅被核工業(yè)中的許多部門廣泛采用,而且應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了核領(lǐng)域,在工業(yè)、深海、醫(yī)學(xué)及空間技術(shù)等非核領(lǐng)域中,同樣有著廣闊的應(yīng)用前途。
對(duì)于那些操作程序可以預(yù)知的或者動(dòng)作簡(jiǎn)單舊長時(shí)間熏復(fù)性操作任務(wù),使用程序控制的工業(yè)機(jī)器人更為適宜;而對(duì)于那些所要求的操作動(dòng)作簡(jiǎn)單,但負(fù)載較為沉重的工作對(duì)象,則應(yīng)使用以動(dòng)力操作機(jī)為主體的遠(yuǎn)距離操作設(shè)備。只有在那些所要求的操作動(dòng)作復(fù)雜,而且操作程序難以預(yù)知,需要由操縱人員隨時(shí)作出判斷和反應(yīng)的遠(yuǎn)距離操作任務(wù)中,才較適宜使用智能遙控機(jī)器人。例如:設(shè)備的安裝、調(diào)整、拆卸、更換、檢查、修理(或修補(bǔ)),深海和宇宙空間的科學(xué)考察以及不載人云載工具的駕駛等等。