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专业版 原创爬楼测温机器长颈鹿

简介:本项目以当前严峻疫情防控为场景,拓展为爬楼上门测温,旨在开发一款机械长颈鹿(可爬楼、升降脑袋、测温……),以期减少防控人员的工作量。项目分为机械机构设计、stm32底层驱动以及python人工智能。

开源协议: MIT

发布时间: 2022-12-14 14:17:07
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描述

本人机械设计业余爱好者,嵌入式刚入门。

搞不好硬件,我就来讲故事!

视频1 防疫场景演示https://b23.tv/dwr4vds

本项目以当严峻前疫情防控为场景,拓展为上门为行动不便人测体温(需爬楼越障结构、升降平台结构)。

项目内容有了,取个牛X点名字-—爬楼越障机器长颈鹿(本来还想蹭一下热度,叫嘉立创鹿……,怕被嫌弃)。

言归正传!

能力有限,时间紧,项目相当粗糙,主要展示思路,权当以诗会友。

本项目分为机械设计部分(设计原图已上传)、stm32底层驱动、python人工智能,大致框架图如下:

 

 

由于本人能力有限,本人在这个项目中主要完成项目的机械结构部分和stm32底层驱动部分(本人概括为用遥控完成智能人工);人工智能视觉部分,留给大咖帮忙一起研究。

还有语言功底实在是不好,连标点符号都不听我指挥!

那我换个思路,表达不出来,就上视频。

 

机械部分  

采用轮腿结构(轮式相对腿式更静音、更高效、更能高负重),其主要结构如下:

a爬楼/越障结构

本案采用 8轮 、2轴设计。2轮一组,2组共一轴;

爬楼时,一组支撑驱动车身,一组转动到待机位置,两组交替,快速越障,(灵感来源于汽车双离合变速箱:一组工作,一组待机,已获专利),本项目用于小区上门测温、扫码、消毒。

直接上视频:

视频2 爬楼演示 https://b23.tv/Frj6VDG

b 转向结构

转向结构包括二套,如下:

1 麦轮 用于室内较平坦干净的路面。

2 转向机构+普通轮子,腰身正负15度扭转,用于室外复杂路面,包括交叉突起路面。

视频3 转向演示 https://b23.tv/ujG9QA2

 

c升降平台结构/按电梯结构

 本案采用两链互锁结构,简单描述为,一个电机控制其像弹簧一样收缩,和直线展开。(灵感来源于衣服拉链,已获专利)

本模型这次作为升降平台使用,支撑机器长颈鹿的大脑,适应不同高度的测温,与视觉识别需求。

视频4 升降平台演示 https://b23.tv/DNkxSix

 

机器鹿 控制系统设想:

视频5 控制系统相关 https://b23.tv/6Twt5qO

STM32F407底层驱动部分(已开源)

主控板+接口板两层设计

主控使用STM32407VET6, 片上资源主要使用 5个串口、6个定时器、1个SPI(硬件)2个IIC(硬件), 4个IO输入   8个带上拉电阻IO扩展(两个IO+5V+GND,4pin接口输出)。

主要的片上资源用途:

  USART1  TYPC接口自动下载/485树莓派通信

  USART2  飞特舵机

  USART3  车前距离传感器

  UART4   WBUS接收器

  UART5   车后距离传感器

------------------------------

TIM3  4编码电机PWM

TIM1、TIM2、TIM4、TIM5  编码器数据采集

TIM9 舵机PWM

SPI1(可硬件) 0.96液晶/其它

I2C1(可硬件) 6050 机身姿态反馈

I2C2(可硬件) EFFROM 状态保存

IO输入  红外开关 编码电机编码器零点位置校准()

ADC  电源检测

8个带上拉电阻IO扩展

 

程序设计:

主要介绍一下:

1.编码电机控制(简单闭环控制) 用于低成本控制编码器漂移。

2.串口舵机控制

飞特舵机解析

参照以前小伙伴刘钺伟同学,见程序。

其它我是东拼西凑,详见程序……

 

距离项目提交截至还有1天!

怎么看都感觉玩砸了!

 


总结:这不是我一个人能完成的项目,希望各位大神能一起帮忙添砖加瓦。

最后,感谢各位网友的开源项目,让我可以参照案例,感谢立创EDA的周到服务0基础完成PCB!

 

2012年12月2日更新:

 

主要补充资料:

1.爬楼越障机器长颈鹿3D模型图(升降平台模型因为和现在申请的专利有交叉,暂不公开)。

 

整车Sloidwork 2017 模型原图哦,可直接改尺寸的图

2.全套模型获取途径(包括购买链接,制作方法)

 

 

3.底层驱动板本人使用的资料:

 

4.再补充说明一下舵机和编码电机驱动板选型理由:

舵机

使用串口飞特STS3215舵机,电路参照飞特提供的资料,驱动参照其资料编写。

选型理由:串口节约IO口;支持360旋转、金属舵机。

编码电机驱动板

使用轮趣科技提供的资料。

选型理由:1个电机只需要1个通道PWM,节约定时器。

 

2022年12月14更新:

暂时删除3D设计图,(关注度太低了,下载量只有4)

 

 

 

 

 

 

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
暂无
工程附件
序号 文件名称 下载次数
1

底层驱动源码.rar

124
2

底层驱动板参照资料.rar

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