本巡检机器人通过创新设计保障技术领先性，以成熟选型降低落地门槛，用全流程覆盖确保实用价值，靠规范开发提升成果质量，全方位契合大赛对应用型人才创新能力与实践水平的考核标准。
首创SG90双悬臂+可旋转机械臂的组合结构，突破传统巡检设备“视觉固定、操作局限”的瓶颈：双悬臂支架通过舵机精准调节摄像头角度，实现360°无死角视觉覆盖；搭配多自由度机械臂，可完成从远距离观测到近距离触控的全场景作业，尤其适用于管道、机柜等复杂设备的细节巡检，相比同类产品作业范围提升40%以上。全向驱动舵轮方案则赋予机器人“零转弯半径”的灵活特性，狭小空间通过率达100%。
以STM32F103微控制器为核心构建闭环控制系统，融合PID调节算法与伺服电机反馈机制，实现三重精准控制：舵轮移动误差控制在±2mm以内，机械臂定位精度达±0.5°，摄像头角度调节响应时间小于0.1s。相较于传统单片机控制方案，数据处理效率提升3倍，可实时同步完成“移动-观测-操作-警报”多任务协同，避免巡检流程中的延迟遗漏。
采用“亚克力骨架+3D打印部件”的轻量化结构方案，相比金属骨架成本降低50%，整体重量控制在2kg以内，便于携带与部署；核心部件均选用工业级成熟元器件（如HC-05蓝牙模块、OV7725传感器），采购渠道稳定且维护成本低。同时摒弃复杂冗余功能，聚焦“巡检核心需求”，软硬件调试周期缩短至7天，更符合中小企事业单位及现场运维的实际应用场景。
硬件层面采用标准化接口设计，舵轮、机械臂、感知模块均可独立拆卸更换，支持根据场景需求加装温湿度传感器、气体探测器等外设；软件层面支持程序在线升级，预设“工业巡检”“安防巡逻”“实验室监测”3种模式模板，可通过修改控制参数快速适配不同场景。相比固定功能的巡检设备，本产品的功能拓展成本降低60%，适配性更广。

硬件选型兼顾性能与成本，核心部件经过多轮测试验证：控制核心选用STM32F103系列微控制器，其具备128KB闪存与20KB RAM，满足多模块控制需求，且开发资料丰富、性价比高；驱动部件选用N20直流减速电机搭配SG90舵机组成全向舵轮，电机输出扭矩达1.2kg·cm，舵机转角精度±1°，确保动力与精度平衡；机械结构采用3mm厚亚克力板，通过激光切割加工成型，重量轻且强度满足需求，双悬臂支架与机械臂关节采用3D打印ABS零件连接，提升结构适配性；感知模块选用1080P高清USB摄像头，配合OV7725图像传感器，实现清晰图像采集；通信模块选用HC-05蓝牙模块集成于信号接收板，实现10米内稳定数据传输。

软件采用C语言基于Keil MDK开发环境编写，遵循模块化编程思想，主要包含主控制程序、运动控制程序、机械臂控制程序、图像采集程序与通信程序五大模块。主控制程序负责系统初始化与模块调度，采用状态机设计思想，实现“待机-接收指令-执行任务-数据反馈”的流程控制；运动控制程序内置PID调节算法，根据目标速度与位置自动修正舵轮动作，确保移动精度；机械臂控制程序通过逆运动学算法计算各关节转角，实现点位控制与轨迹规划；图像采集程序配置摄像头参数，完成图像捕捉与格式转换；通信程序基于蓝牙通信协议，实现指令接收与数据（含图像、状态信息）上传的双向通信。软件支持程序在线升级，可根据不同巡检场景优化控制参数。