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利用无线图传供应商WiFi模块设计的WIFI智能遥控防疫机器人

发布日期:2021-12-17  浏览次数:1493
利用无线图传供应商WiFi模块设计的WIFI智能遥控防疫机器人,一款基于无线图传供应商WiFi模块的WIFI智能遥控防疫机器人的设计和制造,主要由车身、Ard控制板、电源模块、电机驱动模块、物联网模块等构成。手机APP与Ard控制板通过蓝牙模块进行信号、数据传输,可以实现小车遥控模式、循迹模式、避障模式、路径规划模式下的考勤、测温、防疫药水喷洒等功能。2014年6月9日,习近平总书记在两院院士会议上指出,机器人是“制造业皇冠上的明珠”,它的研发、制造、应用是一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。到2019年末,武汉爆发了新型冠状病毒肺炎疫情。截至2020年4月19日,全球累计确诊病例20多万例,累计死亡15000多人,全世界人民的生命权和健康权受到严峻挑战,广大医务人员和医务人员都面临着工作负担重、交叉感染的高风险。因此研制一种自动化、智能化、方便、高效的WiFi模块防疫机器人是当前防疫形势和市场的迫切需要。文章重点介绍了一种基于无线图传供应商WiFi模块的WIFI智能远动防疫机器人的设计与制作,详细说明了其硬件结构和软件设计。

它可实现图像采集、体温测量、紫外线消毒、防疫药水喷洒、考勤等功能。将该功能模块集成在一款活动小车的车体上,通过手机端APP控制,可以实现智能遥控、红外跟踪、超声波避障、自动路径规划等功能。与此同时,手机端APP可以控制各个功能模块的打开、关机和工作在智能化模式。通过手机APP、QR码扫描、高清晰摄像头、Ard控制板、云端服务器等功能,可以通过集成蓝牙模块、图像采集卡和WIFI模块实现数据交互。Ard控制板负责采集各功能模块的传感器以及物联网卡的控制信号,进行分析处理,然后控制小车的运动、声音播放、信息显示、各模块的动作以及数据和信号的上传等。

智能型防疫机器人电气控制部分的设计中,由于输入、输出信号多、通信交互复杂,而单片机具有结构简单、集成度高、功耗低等特点。本论文所使用的单片机是Ard,它是一款开放源码的、灵活、方便上手的电子原型平台。包括硬件(各种类型的Ard板)和软件(ArduinoIDE)。编程Ard是通过Ard编程语言(基于Wiring)和Ard开发环境(基于Processing)实现的。Ard2560板功能强大,包括54个数字I/O口、16个模拟输入口、256KFlash闪存、8K静态存储SRAM、4KEEPROM、4KEEPROM、3路串行通信接口。它具有功能强大、结构紧凑、性能价格比高等优点,非常适合于该系统的控制器设计需要。

无线图传供应商采用2020铝型材制作的智能防疫机器人,长1200mm,宽800mm,额定负载50kg。手推车采用4台35W直流电机,单边控制方式。锂电池供电的小车,可连续工作8h,电池电压12V。

智能化防疫机器人的控制系统硬件功率控制板将12V转换为5V,供应Ard控制板、物联网模块、高清晰摄像机、QR码扫描器等功能模块。Ard控制板输出两路控制信号和PWM信号的PWM驱动电机驱动器。车内功能模块主要有小车控制传感器、紫外灭菌模块、防疫药水喷洒模块、红外测温模块、信息显示模块、语音播放模块。将蓝牙模块、图像采集卡、无线图传供应商WiFi模块WIFI模块和串口集成在一起,通过手机APP、高清摄像机云服务器、QR码扫描器实现数据通信。

无线图传供应商WiFi模块系统的软件设计包括三个部分,一是手机端的APP程序设计,二是Ard单片机的程序设计,三是云端服务器的程序设计。移动端APP程序采用Eclipce软件开发并编译,分为欢迎界面、视频界面、操作界面、活动图片界面、设置参数界面。当进入手机APP时,欢迎界面显示待定画面;点击欢迎界面进入操作界面,可控制小车进、退,左转、右转、打开、关闭各功能模块;在操作界面内嵌入视频界面,可以实时观看摄像机拍摄的视频,在视频界面点击拍照按钮进入活动照片界面,可以观看拍摄的图片;参数界面可以修改操纵小车的十六进制编码,修改控制端口、IP地址等信息。Ard单片机程序分为主程序、初始化、通讯模块、功能模块、电机控制子程序。主要程序内容是变量声明,初始化了函数和循环函数,初始化的子程序内容为上电初始化函数和舵机初始化函数;通信子程序内容为中断函数和通信函数。函数模块程序内容为灯光控制功能、紫外线消毒功能、温度测量函数、显示函数、语音函数;电气子程序内容为小车运动函数、巡线函数、避障函数。云中服务器程序采用Eclipce软件开发,主要将QR码扫描器扫描到的字符串信息与采集者的真实信息进行置换,将置换信息与体温测量模块测得的温度列表,管理员可以实时查看。

本文基于无线图传供应商WiFi模块的WIFI智能遥控防疫机器人就是针对新型冠状病毒感染肺炎疫情情况和市场需求而设计。具有考勤、消毒、测温等功能。通过对样机的测试,实现了预期设计的功能和效果,大大提高了防疫工作效率,减少了人力,提高了自动化、智能化水平。
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