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

1、在現(xiàn)代化生活中，管道隨處可見(jiàn)，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(wèn)題的出現(xiàn)也會(huì)越來(lái)越多。對(duì)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(duì)管道的情況進(jìn)行定期或定時(shí)的檢查。由于管道檢修工作環(huán)境特殊，僅僅靠人工實(shí)施不但需要耗費(fèi)大量的人力物力，而且還無(wú)法保證工作人員的生命安全，所以管道機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)今，越來(lái)越多的研究人員投入到對(duì)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(duì)一種新型的關(guān)節(jié)式管道外爬行機(jī)器人設(shè)計(jì)了一套基于STM32單片機(jī)的控制系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)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(wú)線路由、多個(gè)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(wú)線監(jiān)控終端觸屏手機(jī)組成。本設(shè)計(jì)選用STM32單片機(jī)作為主控制器，通過(guò)RS-485模塊向4個(gè)串聯(lián)的行走滾輪驅(qū)動(dòng)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(jì)還為其配備了相應(yīng)的傳感器：安裝壓力傳感器用以檢測(cè)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(dòng)作的順利完成奠定良好的基礎(chǔ)；運(yùn)用光電傳感器實(shí)現(xiàn)管道外爬行機(jī)器人的循線行走；采用傾角傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在水平管道上的自平衡設(shè)計(jì)。通過(guò)上述各部件的整體協(xié)作，本管道外爬行機(jī)器人可在錯(cuò)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(dòng)，為實(shí)現(xiàn)管道等圓柱狀部