System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于STM32的攀爬远程操控检测机器人控制系统技术方案_技高网

一种基于STM32的攀爬远程操控检测机器人控制系统技术方案

技术编号:44264575 阅读:4 留言:0更新日期:2025-02-14 22:08
本发明专利技术公开了一种基于STM32的攀爬远程操控检测机器人控制系统,旨在实现对复杂地形环境的多参数实时监测和远程操控。该系统以STM32单片机为核心控制器,集成了多个传感器模块,包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、光敏传感器和声音传感器,用于全面监测环境条件。同时,该系统配备MPU6050陀螺仪模块和GPS定位模块,支持机器人的姿态检测与精确定位。通过ESP8266模块实现无线通信,机器人能够实时与云平台连接,进行数据传输和远程控制操作。此外,机器人还配有压力传感器和摄像模块,分别用于检测攀爬机器人轮子的接触压力和实时图像采集。其驱动系统采用电机与麦克纳姆轮的组合,实现灵活的多方向运动,电磁阀和气缸模块作为机器人主体,则保证轮子与主干有足够的压力。供电系统由12V电源和稳压模块构成,确保系统的稳定运行。用户可通过远程监控终端,通过云平台获取机器人的实时状态与环境数据,并进行远程操作控制。本发明专利技术适用于各种复杂地形的监测与检测需求,广泛应用于环境监控、应急救援以及智能农业等领域。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍

1、现有的环境监测机器人大多用于平地或简单地形,缺乏对垂直面如树木、路灯等的攀爬能力。此外,现有系统中的传感器种类有限,无法提供全面的环境监测数据。同时,许多机器人依赖人工近距离操作,缺乏远程监控和操控功能。因此,开发一种能够攀爬复杂地形、实现多参数环境检测并具有远程操控功能的机器人具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于stm32的攀爬远程操控检测机器人系统,能够在垂直面如树木、路灯上灵活攀爬,并通过多种传感器模块实现全面的环境数据采集,同时具备远程监控和操控功能。

2、一种基于stm32的攀爬远程操控检测机器人控制系统,包括stm32单片机,与所述stm32单片机连接的蜂鸣器、压力传感器、mpu6050、gps定位模块、摄像模块、噪音检测传感器、光敏传感器、气体检测传感器、湿度检测传感器、温度检测传感器、装配麦克纳姆轮的电机、通过无线串口模块连接的遥控器、esp8266以及经过稳压的12v电源。

3、在其中一个实施例中,所述电机通过控制麦克纳姆轮实现全向运动,使其可以在树干上进行旋转。

4、在其中一个实施例中,所述电磁阀和气缸用于调节机器人与攀爬表面的接触压力,保持攀爬过程中的稳定性。

5、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机与esp8266连接,将信息传输至上位机。

6、在其中一个实施例中,所述mpu6050包括陀螺仪和加速度仪;所述陀螺仪用于获取机器人角度变化信息和角速度信息;所述加速度仪用于获取机器人的角度变化加速度信息。

7、在其中一个实施例中,所述姿态检测装置还包括数字运动处理器dmp和adc模块;所述数字运动处理器dmp用于处理所述陀螺仪和所述加速度仪采集到的数据信息,所述adc模块用于将所述陀螺仪和所述加速度仪采集到数据信息经adc转化为数字信号,并通过iic接口发送,以便向cpu提供四元数从而获得欧拉角。

8、在其中一个实施例中,所述mpu6050姿态检测传感器装置为6轴运动传感器。

9、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机连接的gps定位模块;所述gps定位模块通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,以获取并向上位机终端发送实时位置信息。

10、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机连接的蜂鸣器;所述蜂鸣器用于工作音提示,以及用于当所述机器人数据处理模块输出异常信号时发出警报音。

11、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机连接的压力传感器模块;所述压力传感器模块通过所述stm32单片机连接,以便控制麦克纳姆轮与被爬体之间接触压力大小。

12、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机连接的噪声检测模块、温度检测模块,湿度检测模块,气体检测模块,和光敏传感器。

13、在其中一个实施例中,所述噪声检测模块用于实时检测并获取机器人周围大环境的噪声大小数据,通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,并向上位机终端发送实时噪声信息。

14、在其中一个实施例中,所述温度检测模块用于实时检测并获取机器人周围大环境的空气温度数据,通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,并向上位机终端发送实时温度信息。

15、在其中一个实施例中,所述湿度检测模块用于实时检测并获取机器人周围大环境的空气湿度数据,通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,并向上位机终端发送实时湿度信息;

16、在其中一个实施例中,所述气体检测模块用于实时检测并获取机器人周围大环境的气体数据,通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,并向上位机终端发送实时气体信息;

17、在其中一个实施例中,所述光敏传感器用于实时检测并获取机器人周围大环境的光照强度数据,通过所述stm32单片机与所述无线网络传输模块esp8266连接,并向上位机终端发送实时湿度信息。

18、在其中一个实施例中,所述光敏传感器、气体检测传感器、湿度检测传感器、温度检测传感器模块与第三方云平台连接,以通过第三云平台解析和运算未来天气变化情况。

19、在其中一个实施例中,上位机终端为手机或电脑。

20、在其中一个实施例中,还包括与所述现场遥控连接的oled显示模块;

21、在其中一个实施例中,还包括与所述stm32单片机连接的电源模块;所述电源模块用于为所述stm32单片机提供稳压电源。

22、在其中一个实施例中,所述stm32单片机的型号为stm32f103c8t6。

23、在其中一个实施例中,所述stm32单片机的型号为stm32f407vet6。

24、在其中一个实施例中,所述上位机终端还与第三方云平台连接,以进行数据交换。

25、在其中一个实施例中,所述esp8266还与监控连接,并向上位机终端发送实时现场图像信息。

26、本专利技术相对于现有技术,具有以下有益效果:

27、1、本专利技术集成了温度传感器、湿度传感器、气体传感器、光敏传感器、声音传感器等多种环境监测模块,能够在复杂环境中同时监测多种环境参数,提供比传统单一传感器系统更全面的监测数据。

28、2、本专利技术实现了机器人在垂直表面上的全向运动能力,能够灵活应对挑战,具备比传统履带式或轮式移动系统更强的适应性。

29、3、本专利技术集成的mpu6050陀螺仪模块和gps定位模块使机器人能够实时检测自身的姿态和精确的地理位置。这种实时姿态与位置反馈功能提升了机器人在攀爬过程中姿态控制的精确性和稳定性。

30、4、本专利技术通过esp8266无线通信模块实现了与云平台的连接,用户能够通过远程终端对机器人进行实时控制、数据监测和管理。相比传统的近距离控制方式,远程操控扩展了机器人的应用范围,尤其适合在危险或无法接近的环境中执行任务。

31、5、本专利技术适用于农业、林业、环境监测、应急救援等多种复杂环境中,具备广泛的应用前景。传统机器人系统往往局限于平坦的地面作业,而本专利技术可以突破地形限制,适应更多样化的任务需求。

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【技术保护点】

1.一种基于STM32的攀爬远程操控检测机器人控制系统,其特征在于,包括STM32单片机,与所述STM32单片机连接的蜂鸣器、压力传感器、MPU6050、GPS定位模块、摄像模块、噪音检测传感器、光敏传感器、气体检测传感器、湿度检测传感器、温度检测传感器、装配麦克纳姆轮的电机、通过无线串口模块连接的遥控器、ESP8266以及经过稳压的电源。

2.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的传感器模块能够实时监测环境温度、湿度、气体成分、光强以及环境噪声,并将这些数据通过STM32单片机传输至云平台;

3.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的ESP8266模块能够通过Wi-Fi连接到云平台,用户可以远程监控,并可以通过终端查看实时数据。

4.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述摄像模块能够在机器人攀爬过程中采集实时图像,提供视觉反馈,并将图像数据通过无线串口传至遥控器。

5.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的压力传感器能够检测机器人与攀爬表面的接触压力,以确保机器人在攀爬过程中保持稳定性。

6.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的电磁阀和气缸模块用于控制机器人适应不同粗细的被爬件,确保其能够在各种复杂主干上进行攀爬。

7.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述蜂鸣器用于工作音提示,以及用于当所述机器人系统数据处理模块输出异常信号时发出警报音。

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【技术特征摘要】

1.一种基于stm32的攀爬远程操控检测机器人控制系统,其特征在于,包括stm32单片机,与所述stm32单片机连接的蜂鸣器、压力传感器、mpu6050、gps定位模块、摄像模块、噪音检测传感器、光敏传感器、气体检测传感器、湿度检测传感器、温度检测传感器、装配麦克纳姆轮的电机、通过无线串口模块连接的遥控器、esp8266以及经过稳压的电源。

2.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的传感器模块能够实时监测环境温度、湿度、气体成分、光强以及环境噪声,并将这些数据通过stm32单片机传输至云平台;

3.根据权利要求1所述的机器人控制系统,其特征在于,所述的esp8266模块能够通过wi-fi连接到云平台,用户可以远程监控...

【专利技术属性】
技术研发人员:周祖鹏孟德豪
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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