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www.uec.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:全自动地下电缆检测机器人
学校名称:武汉东湖学院
参赛队伍:五星战队
参赛学生:石文太 杨文 杨奕辉  
指导老师:张荣 汤平  

详细说明

结合当前地下电缆的建设过程中,存在许多的现实问题,例如检修难,工程量大,电缆故障隐蔽,测试较难,电缆损坏后,修复时间较长,全自动地下电缆检测机器人通过四个全向的麦克纳姆轮,通过PID算法和PWM波的占空比进行控制,运用PIPD相结合的创新型算法,融合Openmv3的图像处理和信息识别,在Flsah SRAM中挂载识别库文件,准确的对地下的各类险情进行规避和排查,运用决策树拓扑模型和PCA算法相结合,自动规划出最优路线,以最短的路径完成最长路径的排查任务,该机器人系统包括四个麦克纳姆轮以及配套的解码器,控制驱动板采用BTN7971驱动,该驱动板增加了隔离芯片74LS244 4,提高信号驱动能力,同时隔离BTN 芯片和上位机,保护BTN和上位机芯片,增加 LM2596_5.0电源芯片,为隔离芯片74LS244提供电源,也可以为外部提供5V输出。在板子上留有4个3mm直径的安装孔,便于固定,板子布线进行过优化,过电流能力强,同时也更有利于散热,驱动板工作电压范围: 7V~30V;

电机工作频率范围为 0^ 25KHz,工作温度范围为 -10°C~55°C,定位孔尺寸为M3螺丝。

主控板采用Arduino Mega 25603D打印外壳进行封装,应对地下复杂的地形环境和湿度环境,保护主控芯片,在2560上接入1575R-A GPS模块,方便在地面上使用遥控器进行距离定位,减少不必要的经济损失,在物理结构上,运用3个PDI-HV5932MG舵机(30Kg大扭力),仿生机械臂机构进行联动,保证机械臂在运动过程中方向和偏角不出现变化,避免因物理运动而产生的漏检和错检的情况,机械臂顶端放置OV7670摄像头模块,辅助机械臂进行线缆定位,通过30W的大功率LED进行照射,将OV7670采集到的图像信息进行二值化处理,得到一条稳定的线缆轨迹曲线,与车体的Mega 2560进行I2C通讯,形成闭环控制

通过一整套闭环控制的系统,达到全自动化的目的的同时也达到了节能减排的目的。


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