灾难救援机器人制作方案

近年来地震、矿难频繁发生，带来了无数的灾难，许多无辜的人失去了宝贵的生命，许多幸福的家庭，也因此失去了原有的快乐。作为新世纪的我们深表痛心，我们想到了借助高科技，利用机器人来救援那些被废墟深埋的人们。让那些需要救援的人们得到及时的救助 由此我们机器人协会拟定了一套救援机器人的制造方案

一 、设计目的

设计一种机器人，能在废墟，夹缝中进行道路探索和环境的扫描中，在弯曲处自动控制转弯，可以防尘、防水、防毒，对于那些发热及有生命现象的东西，具有很好的灵敏性。从而起到能对受困的人进行及时的支援和救助

一 、设计目的

设计一种机器人，能在废墟，夹缝中进行道路探索和环境的扫描中，在弯曲处自动控制转弯，可以防尘、防水、防毒，对于那些发热及有生命现象的东西，具有很好的灵敏性。从而起到能对受困的人进行及时的支援和救助。

二、 方案设计

1、方案说明：

a、本方案履带式结构，根据昆虫仿生运动结构，可以越过沟渠，废墟等障碍物，同时可以对深埋地下的矿产进行扫描探索开采和对伤员进行食物以及水的运输。

b、前面、后面部分都有动力装置，可以更好的前进和倒退，同时可以提供足够的动力防止打滑。在前面和后面都有转向轴，是整个装置更加灵活轻捷。中间连杆可以控制前、后两部分的高低还有距离 能起到连接和传递动力的作用

2、方案图解

（1） 履带装置

（2） 电子眼系统

（3） 超声波传感器

（4） 机器人中心控制机构（包括电路板，马达等构件）

（5） 中间马达

（6） 采用（1）部分相同的履带式机构，可装救生物资（药品、食物、谁）

以上部分有许多零部件未列出，在图纸上我们已经细细列出

3、方案设计特点说明

3.1使用履带式可以适应各种复杂路面，能方便的越过沟渠，爬坡等！在整个装置中，前面如配有红外线传感器、超声波传感器及摄像头，就可以准确的判断前面障碍物的位置及是否有人的存在。

3.2 在机器人的前面安装活动头部！当机器人遇到90度转弯时，器人会按下直角平面左边，如图（a），通过连杆部弯曲之后，头部也会随着直角平面下到左边，如图（b），之后本方案机器人可沿着竖直墙面下行

4、系统元件选择

4.1 单片机

智能控制器是以新型高速低功耗工业级微处理器为核心，采用软测量技术和智能控制算法的新一代智能化定位和控制单元，是专门用于电动执行器的控制部件。为了满足新的要求和便于日后升级方便和高速处理数据，因此选用新型单片机

通过传感器检测信号，然后是检测信号和控制器内部的程序进行比较，最终来控制电机的速度和转向来达到控制的目的。其控制流程如图

4.2 存储器

Mps430单片机系列存储结构使得使用C语言编程所得的编码仍然有很高的执行效率，因此除非对程序的大小和执行的时间有很高的要求，否则都应该选用c语言编写程序。如确实需要处理复杂信号而存储量不足是，我们可以扩展

5、 电路各部分原理分析

5.1、电源电路分析

本系统可以采用干电池供电，也可以用可反复充电的锂电池供电。无论用什么方式供电，最主要的是要保证在给系统供电时电压的波动尽可能小。因此在电源电路中我们采用了MCP170A高性能稳定芯片对系统供电进行稳压。MCP170A系列是采用CMOS工艺制造的低压差(LDO)稳压器

6 、方案驱动系统

6.1 电机驱动电路

系统中，电机是选择最主要的执行部件。根据不同的要求可以选择同一类型中不同种类的电机。通常包括普通直流电机、伺服电机、步进电机等多种类型。由于考虑电机成本和所完成的任务的性质而选择不同的电机，不过一般情况下都采用普通直流电动机，如有特殊要求，在采用 其他类型的电机无论采用哪种型号的电机或者哪种类型的电机，其工作时的电流都比较大，且变化范围也比较大，所以电机不能由单片直接驱动，必须在电机前外加电机LG9110电气特性。驱动电路，该驱动电路应选择具有成本低，功能大，电路接线简单等优点的电机驱动芯片。LG9110是专为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC之机中，使外围器件成本降低，整机可*性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通750~800mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5~2A；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可*。LG9110的电气特性如表3所示以及LG9110器件管脚图如图5所示

电机驱动电路如图6 所示。其工作原理