原创爬楼测温机器长颈鹿 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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，就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

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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）