基于STM32的新型管道外爬行機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)代化生活中，管道隨處可見，工業(yè)的迅速發(fā)展使得管道的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。然而，隨著管道使用年齡的增加，斷裂、銹蝕等管道問題的出現(xiàn)也會越來越多。對于輸送高溫、高壓、劇毒等流體介質(zhì)的管道，為了保證輸送安全，更需要對管道的情況進(jìn)行定期或定時的檢查。由于管道檢修工作環(huán)境特殊，僅僅靠人工實施不但需要耗費大量的人力物力，而且還無法保證工作人員的生命安全，所以管道機(jī)器人應(yīng)運而生?，F(xiàn)今，越來越多的研究人員投入到對管道機(jī)器人的研究當(dāng)中，管道機(jī)器人已經(jīng)成為

2、工業(yè)機(jī)器人研究的重要分支。
　　論文主要針對一種新型的關(guān)節(jié)式管道外爬行機(jī)器人設(shè)計了一套基于STM32單片機(jī)的控制系統(tǒng)并對其進(jìn)行了驗證。它是由安裝在管外行走機(jī)器人機(jī)身上的前端攝像頭、無線路由、多個傳感器模塊、STM32單片機(jī)和由工作人員遙控操作的手持式無線監(jiān)控終端觸屏手機(jī)組成。本設(shè)計選用STM32單片機(jī)作為主控制器，通過RS-485模塊向4個串聯(lián)的行走滾輪驅(qū)動舵機(jī)發(fā)送控制指令，并采用了模糊自適應(yīng)PID控制方法提高普通數(shù)字舵機(jī)系統(tǒng)的控

3、制精度和穩(wěn)定性。為了方便機(jī)器人更好的感知工作環(huán)境，本設(shè)計還為其配備了相應(yīng)的傳感器：安裝壓力傳感器用以檢測機(jī)器人的抱管壓力，保證其能夠穩(wěn)定得固定在管道上，為之后爬管動作的順利完成奠定良好的基礎(chǔ)；運用光電傳感器實現(xiàn)管道外爬行機(jī)器人的循線行走；采用傾角傳感器實現(xiàn)機(jī)器人在水平管道上的自平衡設(shè)計。通過上述各部件的整體協(xié)作，本管道外爬行機(jī)器人可在錯綜復(fù)雜的管道環(huán)境中攀爬，例如直管、T形管、十字形管等多種管型，并且可繞管連續(xù)轉(zhuǎn)動，為實現(xiàn)管道等圓柱狀部