探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì),探測(cè),機(jī)器人,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) 系別 ：機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)：機(jī)0405 學(xué)生情況 指導(dǎo)教師情況 題目類型 姓 名 學(xué) 號(hào) 姓 名 職 稱 單 位 理論研究 □ 科研開(kāi)發(fā) □ 王亮 18 王會(huì)香 講師 機(jī)電工程學(xué)院 工程設(shè)計(jì) □ 論文 □ 題目 探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要 內(nèi)容 以及 目標(biāo) 主要內(nèi)容： 1、 研究探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。 2、 確定探測(cè)機(jī)器人的移動(dòng)方式，并對(duì)整個(gè)探測(cè)機(jī)器人的整體進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。 3、對(duì)探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，繪制機(jī)械圖。 4、給出移動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，。 目標(biāo)： 掌握探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，從實(shí)際應(yīng)用環(huán)境出發(fā)確定機(jī)器人的移動(dòng)方式，選用合理的目標(biāo)監(jiān)測(cè)手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)探測(cè)目的，并撰寫(xiě)畢業(yè)論文，達(dá)到機(jī)電一體化綜合能力訓(xùn)練的目的。 成果 形式 具體工作量：1.3000字的開(kāi)題報(bào)告一份； 2.與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的英文翻譯一份，5000字以上； 3.完成機(jī)械圖紙A0 3張，編制控制界面； 4.撰寫(xiě)一篇15000字以上的關(guān)于探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的畢業(yè)論文。 成果形式：論文、圖紙、程序。 基本 要求 1、設(shè)計(jì)圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 2、結(jié)合機(jī)械與機(jī)電的有關(guān)知識(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 實(shí)習(xí) 調(diào)研 要求 實(shí)習(xí)調(diào)研提綱： 1、探測(cè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)原則。 2、探測(cè)機(jī)器人的幾種移動(dòng)方式 3、探測(cè)機(jī)器人的監(jiān)測(cè)手段。 實(shí)習(xí)調(diào)研時(shí)間：第1-3周 實(shí)習(xí)調(diào)研地點(diǎn)：機(jī)電控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 主要 參考 文獻(xiàn) 1. 主要 儀器 設(shè)備 計(jì)算機(jī)， 工控機(jī)。 PCI數(shù)據(jù)采集板卡 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 2007-3-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2007-6-27 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃（起止時(shí)間、工作內(nèi)容） 1. 第1-3周 實(shí)習(xí)調(diào)研基本結(jié)束； 2. 第4周 撰寫(xiě)并提交調(diào)研報(bào)告和開(kāi)題報(bào)告； 3. 第5-6周 制定探測(cè)移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)原則； 4．第7周 確立機(jī)器人的移動(dòng)方式； 5. 第8-12周 設(shè)計(jì)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)； 6. 第13-14周 設(shè)計(jì)控制方案及監(jiān)測(cè)手段； 7．第15-16周 撰寫(xiě)并提交畢業(yè)論文；審閱、評(píng)審并修改畢業(yè)論文； 8．第17周 完成畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 督導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審查意見(jiàn)： 組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 摘要 本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，以便根據(jù)要求選擇和定制配置，并在需要的時(shí)候方便更換和添加其他模塊，而且給出了兩種移動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方案，即履帶式移動(dòng)方式和輪式的設(shè)計(jì)，兩者都有各自的特點(diǎn)，但主要以研究設(shè)計(jì)履帶式為主，它具有良好的機(jī)動(dòng)性，在越障、跨溝、攀爬方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。該機(jī)器人的最大優(yōu)點(diǎn)是具有良好的越障性能、環(huán)境適應(yīng)性能、防摔抗沖擊性能并具備全地形通過(guò)能力。而輪式探測(cè)機(jī)器人則機(jī)動(dòng)性能比較好。除了設(shè)計(jì)探測(cè)機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)外，還給出了移動(dòng)控制方案。 機(jī)器人最重要的機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)底盤(pán)的設(shè)計(jì)，即使軟件設(shè)計(jì)的再好，移動(dòng)方式?jīng)]有設(shè)計(jì)好，那么機(jī)器人也不會(huì)很好的執(zhí)行任務(wù)。輪式，腿式，履帶式的移動(dòng)方式在設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)給出， 可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行選擇如果地形比較平緩，或是有溝壑的地形，可以選擇履帶的移動(dòng)方式；如果是平緩沒(méi)有溝壑的地形，就選用輪式的移動(dòng)方式；如果地形成階梯狀，而且地形比較復(fù)雜，最好選用腿式的方法。 本設(shè)計(jì)可以采用兩種控制系統(tǒng)，即通過(guò)上位機(jī)直接通過(guò)總線對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制或是通過(guò)無(wú)線電臺(tái)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制。 關(guān)鍵詞： 探測(cè)機(jī)器人； 模塊化設(shè)計(jì)； 履帶移動(dòng)方式； 機(jī)器人的控制系統(tǒng)； Abstract The design is modular in design so that in accordance with requirements of options and custom configuration, and when needed to facilitate the replacement and add other modules, and is given two mobile forms of design options, that is, tracked and wheeled mobile way of design , Both have their own characteristics, but mainly to crawler-based research and design, it has good mobility in the barrier, the inter-ditch, climbing has obvious advantages. The robot is the greatest advantage of the barrier has a good performance, adapt to environmental performance, Fangshuai impact resistance and have all-terrain capacity. The wheeled robot will detect mobility is better。In addition to detecting robot design the overall structure, but also gives a mobile control ways。 Robot is the most important bodies of the sports chassis design, even the best software design, mobile design means no good, then the robot will not be very good mission. Wheeled, legged, tracked the movement of way in the design process has been given, Can be designed in accordance with the requirements of their own choice if the relatively flat terrain, or a gully of the terrain, can choose to track the movement; If the gully is not flat terrain, on the choice of wheeled mobile way, if formed ladder, and More complex terrain, the best choice legged approach。 This design uses two types of control systems, through the PC directly through the bus to control the robot through the radio or to control the robot。 Keywords： Detecting robot; modular design；tracked mobile； robot's control system； 目 錄 摘要 ――――――――――――――――――――――――I Abstract――――――――――――――――――――――II 第一章　概述――――――――――――――――――――――――４ 1.1 機(jī)器人的應(yīng)用范圍――――――――――――――――――――――４ 1.2 探測(cè)機(jī)器人的先狀及發(fā)展趨勢(shì)―――――――――――――――――４ 1.3 研究?jī)?nèi)容――――――――――――――――――――――――――５ 第二章　機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)―――――――――――――――――――７ 2.1 計(jì)算機(jī)模塊的設(shè)計(jì)――――――――――――――――――――――７ 2.2　　傳感器模塊的設(shè)計(jì)――――――――――――――――――――――８ 2.3　　電源及驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)――――――――――――――――――――８ 2.4　　底盤(pán)運(yùn)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)―――――――――――――――――――――８ 2.5　　各模塊的連接――――――――――――――――――――――――11 第三章　能源驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)選擇―――――――――――――――――14 3.1 能源的供給―――――――――――――――――――――――――14 3.2　　電機(jī)的選擇―――――――――――――――――――――――――14 3.3　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)的選擇―――――――――――――――――――――――15 第四章　傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)――――――――――――――――――17 4.1 視覺(jué)傳感器―――――――――――――――――――――――――17 4.2　　超聲波傳感器――――――――――――――――――――――――17 4.3　　紅外傳感器―――――――――――――――――――――――――19 第五章　探測(cè)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)――――――――――――――――20 5.1 傳感器采集系統(tǒng)―――――――――――――――――――――――20 5.2　　保護(hù)電路――――――――――――――――――――――――――20 5.3　　紅外傳感器的接線――――――――――――――――――――――21 5.4　　超聲波傳感器的接線―――――――――――――――――――――21 5.5　　羅盤(pán)處理流程――――――――――――――――――――――――21 5.6　　RS485-RS232轉(zhuǎn)換電路――――――――――――――――――――22 第六章　探測(cè)機(jī)器人計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)――――――――――――――23 6.1 無(wú)線電臺(tái)通訊系統(tǒng)――――――――――――――――――――――23 6.2　　電子羅盤(pán)――――――――――――――――――――――――――23 第七章　探測(cè)機(jī)器人軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)――――――――――――――25 　　　　移動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)―――――――――――――――――――――25 　　　　演示控制程序――――――――――――――――――――――――25 結(jié)束語(yǔ)　　　　　　―――――――――――――――――――――29 參考文獻(xiàn)　　　　　―――――――――――――――――――――30 第一章概述 出于重要的戰(zhàn)略意義，資源領(lǐng)域已成為各科技強(qiáng)國(guó)相互競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)焦點(diǎn)，出于安全性等因素的考慮，對(duì)探測(cè)機(jī)器人的研究設(shè)計(jì)也成為了開(kāi)發(fā)資源的重要硬件之一，探測(cè)機(jī)器人可以幫助人類完成一些不能完成的任務(wù)。 1.1 機(jī)器人的應(yīng)用范圍 1）行星探測(cè)移動(dòng)機(jī)器人 行星探測(cè)移動(dòng)機(jī)器人的研究對(duì)于發(fā)展行星科學(xué)、提高國(guó)防能力、提高國(guó)家的國(guó)際地位等方面均有重要意義，因?yàn)?①移動(dòng)機(jī)器人是行星科學(xué)研究中著陸探測(cè)和取回樣品到實(shí)驗(yàn)室分析的有力工具。②人類在太空中停留數(shù)月之久會(huì)嚴(yán)重丟失鈣和磷，這似乎意味著人類不可能在重力為零的狀態(tài)下飛行6一9個(gè)月或更長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間。但機(jī)器人不存在這個(gè)問(wèn)題。因此，行星探測(cè)移動(dòng)機(jī)器人的研究是對(duì)行星進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)地考察的需要。③大大節(jié)省探測(cè)成本。以月球探測(cè)為例，根據(jù)粗略的估計(jì)，一次有人駕駛的飛行所花費(fèi)的錢(qián)要比無(wú)人駕駛飛行多50一100倍。因此，光就科學(xué)上的探索來(lái)說(shuō)，用機(jī)器人執(zhí)行無(wú)人駕駛飛行任務(wù)是合算的。④有利于提高國(guó)家國(guó)防自動(dòng)化的水平和國(guó)際地位。因此，行星探測(cè)移動(dòng)機(jī)器人的研究受到世界各國(guó)的高度重視。 2）海洋探測(cè)機(jī)器人 海洋探測(cè)機(jī)器人人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋開(kāi)發(fā)的許多領(lǐng)域，隨著海洋開(kāi)發(fā)的不斷深入，續(xù)航力大、探測(cè)范圍廣、能執(zhí)行多種復(fù)雜任務(wù)的大型機(jī)器人需求也越來(lái)越大。主要用于海洋石油開(kāi)發(fā)、海底管道光纜巡查檢修以及其他各種復(fù)雜任務(wù)。為了使機(jī)器人能更好的完成指定任務(wù)，水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能預(yù)報(bào)就成為了一個(gè)重要的研究課題。 3）油井故障探惻機(jī)器人 探測(cè)儀器的送進(jìn)是油田上測(cè)井、修井等井下作業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。 4) 履帶式井下探測(cè)機(jī)器人 中國(guó)作為世界產(chǎn)煤大國(guó)，也是世界煤礦事故高發(fā)國(guó)家，需要非常重視煤礦生產(chǎn)的安全。這種探測(cè)機(jī)器人可在災(zāi)害發(fā)生前對(duì)隱患進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)與預(yù)防，災(zāi)后進(jìn)行施救等重要的危險(xiǎn)任務(wù)。 關(guān)于探測(cè)機(jī)器人應(yīng)用范圍比我們想象的要廣泛的多，在軍事方面，已經(jīng)研究出了反坦克雷探測(cè)機(jī)器人；還有醫(yī)學(xué)探測(cè)機(jī)器人等。 2006年，中國(guó)政府制定的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》和《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》，將發(fā)展航天事業(yè)置于重要地位。根據(jù)上述兩個(gè)規(guī)劃綱要，中國(guó)政府制定了新的航天事業(yè)發(fā)展規(guī)劃，明確了未來(lái)五年及稍長(zhǎng)一段時(shí)期的發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù)。按照這一發(fā)展規(guī)劃，國(guó)家將啟動(dòng)并繼續(xù)實(shí)施載人航天、月球探測(cè)、高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、新一代運(yùn)載火箭等重大航天科技工程，以及一批重點(diǎn)領(lǐng)域的優(yōu)先項(xiàng)目，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，超前部署和發(fā)展航天領(lǐng)域的若干前沿技術(shù)，加快航天科技的進(jìn)步和創(chuàng)新。要發(fā)展航空事業(yè)，對(duì)月球進(jìn)行探索，那么研究設(shè)計(jì)探測(cè)機(jī)器人是必不可少的過(guò)程。 1.2 探測(cè)機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1） 在行星探測(cè)機(jī)器人的研制方面，美國(guó)和俄羅斯處于世界領(lǐng)先地位。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，美、蘇向月球以及金、火、水、木、土等星球發(fā)射了許多探測(cè)器。格林威治時(shí)間1997年7月4日17時(shí)07分，美國(guó)國(guó)家航空航天局困ASA)發(fā)射的火星探路者號(hào)宇宙飛船成功地在火星表面著陸。探路者登陸器上帶有各種儀器及“索杰納”火星車團(tuán)。這是上世紀(jì)自動(dòng)化技術(shù)最高成就之一。 日本對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)也處于領(lǐng)先地位。日本京都大學(xué)科研人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型機(jī)器人,能在強(qiáng)烈地震發(fā)生后到廢墟中探測(cè)被埋人員。還專門(mén)進(jìn)行了實(shí)用演示。這種機(jī)器人外表象是一條粗大的節(jié)足昆蟲(chóng),長(zhǎng)1·43 m,由7節(jié)組成,有人的小腿一般粗細(xì),每節(jié)周身都纏滿縱向履帶。它可以在遙控下從瓦礫的夾縫中蜿蜒穿行,裝在頭部的攝像機(jī)鏡頭會(huì)隨時(shí)傳輸觀察到的影像和搜集到的聲音,從而供控制者判斷里面是否有需要救助的存活人員。 未來(lái)的空間探測(cè)任務(wù)要求機(jī)器人系統(tǒng)能夠在預(yù)先未知或非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中執(zhí)行變化的任務(wù)，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)具備良好的幾何通過(guò)性、越障性、抗傾覆性、行駛平順性、牽引控制特性和能耗特性?；诓煌脑砗托阅軅?cè)重點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外提出并試驗(yàn)了多種類型的空間探測(cè)機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)。 2）探測(cè)機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)如下: (1)輪腿式，履腿式等復(fù)合型結(jié)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)研制方向。 (2)由于航天器技術(shù)、尺寸、質(zhì)量和費(fèi)用的限制,微小型行星探測(cè)機(jī)器人是目前發(fā)展的主流。 (3)由于通信時(shí)延和微重力作用的緣故,中低速移動(dòng)機(jī)器人是研制的主流。 (4)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制方案相結(jié)合是研制靈活可靠的行星探測(cè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方向。 3）設(shè)計(jì)探測(cè)機(jī)器人所面臨的問(wèn)題 盡管國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研制出了輪式、腿式、輪腿式、履帶式和其它特殊形式的移動(dòng)機(jī)器人,但到目前為止,無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,同時(shí)具備以下性能的移動(dòng)機(jī)器人還沒(méi)有出現(xiàn):(1)能跨越大于輪子直徑的壕溝和高于輪子半徑的臺(tái)階;(2機(jī)器人陷入軟土壤中時(shí),能自動(dòng)脫離軟土壤區(qū),恢復(fù)正常的行駛能力;(3)整機(jī)的可密封性和可壓縮性良好;(4)克服傾翻對(duì)機(jī)器人行駛能力的不良影響;(5)行駛的高速高效性;(6)容積可進(jìn)行擴(kuò)充，而這些又是行星探測(cè)等領(lǐng)域移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所應(yīng)具備的重要性能,因此,研制出新型的、綜合性能更好的行星探測(cè)機(jī)器人是行星探測(cè)機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng)研究中有待解決的問(wèn)題之一。 1.3 研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，以便根據(jù)要求選擇和定制配置，并在需要的時(shí)候方便更換和添加其他模塊，而且給出了兩種移動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方案，即履帶式移動(dòng)方式和輪式的設(shè)計(jì)，兩者都有各自的特點(diǎn)，但主要以研究設(shè)計(jì)履帶式為主，它具有良好的機(jī)動(dòng)性，在越障、跨溝、攀爬方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。該機(jī)器人的最大優(yōu)點(diǎn)是具有良好的越障性能、環(huán)境適應(yīng)性能、防摔抗沖擊性能并具備全地形通過(guò)能力。而輪式探測(cè)機(jī)器人則機(jī)動(dòng)性能比較好。除了設(shè)計(jì)探測(cè)機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)外，還給出了移動(dòng)控制方案。 其具體研究?jī)?nèi)容如下： 1、 研究探測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。 依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行性能指標(biāo)分析，動(dòng)態(tài)分析，使機(jī)器人能夠自適應(yīng)路面，即具有抗傾覆性、爬坡性能、越障性能、跨溝性能等功能。 2、確定探測(cè)機(jī)器人的移動(dòng)方式，并對(duì)整個(gè)探測(cè)機(jī)器人的整體進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。 1）移動(dòng)方式的確定； 2）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3、給出移動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 1）監(jiān)測(cè)方法； 2）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 3）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 4、探測(cè)機(jī)器人的擬定工作流程如圖1-1。 接通通訊電纜 打開(kāi)控制界面 點(diǎn)擊所需運(yùn)動(dòng) 機(jī)器人開(kāi)始運(yùn)行 圖1-1機(jī)器人工作流程 第二章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)對(duì)探測(cè)機(jī)器人采用了模塊化設(shè)計(jì)，總體分為四個(gè)模塊，即計(jì)算機(jī)模塊，傳感器模塊，電源及驅(qū)動(dòng)模塊，運(yùn)動(dòng)底盤(pán)模塊。模塊化設(shè)計(jì)的探測(cè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)比較明了，而且在一些模塊預(yù)留了一些空間，可以在需要的時(shí)候更換或添加其他模塊。其簡(jiǎn)圖如圖2-1 控制計(jì)算機(jī)模塊 傳感器模塊 電源驅(qū)動(dòng)模塊 底盤(pán)運(yùn)動(dòng)模塊 圖2-1測(cè)機(jī)器人簡(jiǎn)圖 其性能參數(shù)的基本要求如表所示2-1 表2-1 機(jī)器人性能參數(shù)基本要求 性能 參數(shù) 額定電壓 24VDC 工作電流 2A 驅(qū)動(dòng)方式 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電池 鉛酸蓄電池組 最大速度 3m/s 最小速度 0.01m/s 最大負(fù)載 30kg 工作時(shí)間 6小時(shí) 爬地能力 15度 越障能力 3cm 2.1計(jì)算機(jī)模塊的設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)模塊分為兩部分結(jié)構(gòu)，上端為度支撐架，下端是計(jì)算機(jī)的保護(hù)架。其中支撐架是用來(lái)控制攝像頭的監(jiān)測(cè)方向，將攝像頭安裝在支撐架的套筒里，此設(shè)計(jì)是為減小外界環(huán)境對(duì)攝像頭表面和線路的影響，如水，陽(yáng)光的腐蝕等，雖然不能完全隔離外界的影響，但盡量增加了攝像頭的使用壽命。在支撐架的右方和下方安裝兩個(gè)舵機(jī)，使套筒具有上下，左右兩個(gè)自由度，從而使攝像頭可以全方位的監(jiān)測(cè)周圍的環(huán)境。保護(hù)架是用來(lái)防止計(jì)算機(jī)受到外界環(huán)境的撞擊，另外，保護(hù)架提高了攝像設(shè)備的高度，可以看的更遠(yuǎn)一些。 其簡(jiǎn)圖如圖2-2所示 圖2-2探測(cè)機(jī)器人攝像云臺(tái)簡(jiǎn)圖 2.2傳感器模塊的設(shè)計(jì) 傳感器就像人類的感覺(jué)器官，探測(cè)機(jī)器人必需要有這方面的設(shè)計(jì)，視覺(jué)傳感器也有他的局限性，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)的功能是需要光的，如果在夜間執(zhí)行任務(wù)時(shí)就很難實(shí)現(xiàn)其功能，為更好的使機(jī)器人完成認(rèn)為，再加一組超聲波傳感器。 傳感器模塊是一個(gè)由金屬材料板組成的圓柱體，這種結(jié)構(gòu)是根據(jù)主板的形狀設(shè)計(jì)的，傳感器模塊雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但里邊所安裝的電路主板是機(jī)器人的樞紐，機(jī)器人個(gè)部分的電路板都在這里，所以密封工作一定要做好。傳感器塊周圍安裝了24路紅外傳感器和超聲波傳感器。當(dāng)人遙控機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)且視頻效果較好時(shí)可以關(guān)閉紅外和超聲波傳感器，當(dāng)視頻效果不好或是機(jī)器人自行執(zhí)行任務(wù)時(shí)，紅外和超聲波傳感器都要開(kāi)啟。傳感器與箱體板安裝如圖所示： 2.3電源及驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì) 電源及驅(qū)動(dòng)模塊是為機(jī)器人提供能源的部分，安裝有電池組和左右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)殡姵亟M喝驅(qū)動(dòng)部分有一些重量，所以采用鑄鐵作為箱體。 2.4底盤(pán)運(yùn)動(dòng)模塊 2.4.1移動(dòng)方式的選擇 機(jī)器人的移動(dòng)方式主要有輪式、履帶式、腿足式三種，另外還有步進(jìn)移動(dòng)式、混合移動(dòng)式、蛇行移動(dòng)式等，各種移動(dòng)方式的機(jī)動(dòng)性能對(duì)比如表2-2 表2-2 車輪式、輪、履、腿式移動(dòng)機(jī)構(gòu)性能比較： 移動(dòng)機(jī)構(gòu)方式 輪式 履帶式 腿式 移動(dòng)速度 快 較快 慢 越障能力 差 一般 好 機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度 簡(jiǎn)單 一般 復(fù)雜 能耗量 小 較小 大 機(jī)構(gòu)控制難易程度 易 一般 復(fù)雜 探測(cè)器需要一個(gè)良好的工作性能，要想較好的完成任務(wù)，需要平穩(wěn)的移動(dòng)方式。很明顯