環(huán)境探測機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來，無論國內(nèi)還是國外，自然災(zāi)害、人為事故甚至恐怖襲擊都時有發(fā)生。然而災(zāi)難發(fā)生后，搜救人員并不能第一時間掌握災(zāi)難現(xiàn)場的真實情況。如果搜救人員在災(zāi)難現(xiàn)場有有害氣體或者有其它危險存在的情況下貿(mào)然進(jìn)入現(xiàn)場，搜救人員自身的生命也會受到威脅。因此，研制一種能夠進(jìn)行環(huán)境探測的機(jī)器人變得尤為重要。本文研究的是環(huán)境探測機(jī)器人系統(tǒng)，本系統(tǒng)能夠用于復(fù)雜環(huán)境信息的探測，能夠代替勘探人員進(jìn)入危險環(huán)境，保護(hù)他們的生命安全。
　　本系統(tǒng)能對溫度、一氧化碳、

2、酒精濃度和甲烷濃度進(jìn)行實時監(jiān)測，能夠采集視頻信息，除此以外，還具有無線控制機(jī)器人運動和避障功能。該系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。上位機(jī)是用NI(National Instruments)公司生產(chǎn)的PXI-1042，而下位機(jī)則是用ZigBee無線通信模塊，該模塊采用的是CC2530芯片。上位機(jī)的程序是用LabVIEW2010軟件編寫，程序分為三個部分:傳感器模塊、視頻模塊和運動控制模塊。傳感器模塊和視頻模塊的作用是將各路傳感器和攝像頭采集

3、的信息，通過上位機(jī)程序處理顯示在顯示屏上。運動控制模塊包括兩部分:第一是運動方向的控制，上位機(jī)通過程序?qū)⑶斑M(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止的指令通過ZigBee模塊進(jìn)行無線傳輸，從而實現(xiàn)機(jī)器人運動的無線控制;第二是避障，無線模擬量輸入模塊連接著一個紅外測距傳感器，當(dāng)障礙物的距離小于設(shè)定值時，上位機(jī)便會自動發(fā)送停止命令給下位機(jī)，讓機(jī)器人停止運動，從而達(dá)到避障功能。下位機(jī)是利用IAR8.10軟件，通過編程產(chǎn)生PWM波，再結(jié)合上位機(jī)發(fā)出的指令，控制