【《大型油罐清理机器人设计及实践研究》14000字】

大型油罐清理机器人设计及实践研究摘要：这些年，中国的发展速度特别快，一些新兴科技已经越来越吸引人们的眼球，比如AR/VR、人工智能、自动驾驶系统等。这些新科技的出现帮助人们提高了效率，方便了人们的日常生活。这些新兴产业的发展也是由于我国这些年对高科技行业的需求越来越紧迫，掀起了一场科技风。而我这个课题所研究的机器人也是基于现代大科技的支持，在此基础上给我提供了很大的帮助。它越来越受到人们的青睐。本课题是基于树莓派系统设计了的一款可实现清理为主然后可以对周围环境进行监测的智能小车。由一些所需要的模板组成。它全身采用的是整体化的设计，可方便我们随时使用，也不会占用大的地方。它的工作原理是车载的红外传感器通过往外发射两路红外光，然后这两路红外光对黒白两个颜色反馈的信号不同，然后可以控制小车进行左右。而车载的超声波传感器就可以和红外配合实时进行避障。超声波加上舵机的帮助可以实现180度的转动，扩大障碍物的范围。以树莓派为控制芯片控制电动小车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由树莓派控制。关键词：智能小车；树莓派；自动循迹；避障目录1绪论 图6-7所示。图6-SEQ图6-\*ARABIC7优化阀D*Lite算法流程图7试验样机调试7.1安装步骤1、首先检查元器件的好坏，按每个元器件的检测方法进行检测，方便以后更换[34]。2、根据功能要求，提前布局，安装到每个具体位置，方便小车之间的联动。图7-SEQ图7-\*ARABIC1安装过程7.2硬软件调试首先接通电源，看每个硬件是否能有反应，然后对每个模块进行单独调试。首先先对电机进行调试，将电机驱动程序写入树莓派中，控制电机正反转，停止正常。说明了此电机及它的驱动电路运行正常。然后我们再来测试超声波传感器和红外传感器，通过写入程序，来看他们之间是否有反馈。有时候在调试中，会发现超声波传过来的数据没有变化，导致小车检测到障碍物也不会停止，然后我们通过检查，才发现是忽视了While循环。在调试过程中会遇到很多问题，这都是我们必须经历，经过不断尝试，问题终被解决。7.3联合调试将各模块都调试完毕以后，将各个模块连接起来与硬件相结合进行联合调试。通过反复的实验，修改参数，使程序能按照既定的要求去执行。8结论与展望8.1结论本课题设计的是一款树莓派智能小车，它可以实现避障、循迹、清扫等功能。通过使用算法，不停的对其调试，使系统不断优化，最终可以实现我们所需要的功能。本设计结构很简单，调试也很方便，系统响应非常快。硬件电路我都是采用的是模块化的组装，可方便拆卸，为以后我们使用提供了方便。经过实验测试，我们的小车设计是正确的，可行的，各系统之间的配合是稳定的、可靠的。虽然本次设计的小车有很多优点，但在设计中肯定也会出很多问题。主要是以下两个方面的问题1、选择的传感器是性能比较好的传感器，但也偶尔会有失灵的现象，通过在树莓派输入程序，传感器也有检测的不准确。2、小车循迹检测范围比较小。可以增加循迹模块的个数，可以使用多路循迹模块，可以很明显的增大检测范围8.2展望总体来说，目前清理机器人的开发和研究都取得了很大的进步，我们也取得了初步成功，做出了试验样机，然而此课题还有很大的发展空间，还有很多我们值得去研究和改进的地方：1、本文设计出的机器人，它的循迹方式很单一，主要是考虑到场所的问题，所以还有很多地方值得去考虑。2、在机器人的硬件上我们可以增加摄像头模块，不需要再借助电脑去反馈，我们可以通过摄像头去实时查看环境情况，给我们提供了极大的方便。参考文献[1]郑霄峰.成品油内浮顶罐清洗机器人机械系统设计与研究[D].北京石油化工学院,2016.[2]周利坤.油罐底泥清理系统关键技术研究[D].西安理工大学,2016.[3]姚墨迪,王刘菲,冯淑元.餐厅服务机器人的研究[J].教育教学论坛,2016(15):70-71.DOI:10.3969/j.issn.1674-9324.2016.15.033.[4]Ecoppia’scleaningrobotswinfirstprojectinEgypt[J].Oil&GasNews,2021.[5]WangDingyou.ResearchandDevelopmentofPhotovoltaicModuleIntelligentCleaningRobot[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,1744(2).[6]周利坤,刘宏昭,李悦.清洗机器人研究现状与关键技术综述[J].机械科学与技术,2014,33(05):635-642.[7]周利坤.油罐底泥清理系统关键技术研究[D].西安理工大学,2016.[8]Ecoppia’scleaningrobotswinfirstprojectinEgypt[J].Oil&GasNews,2021.[9]ResearchAndMReleasesReport:CleaningRobotMarketReport[J].WirelessNews,2020.[10]GAnilkumar,AnilkumarG,NaveenK,PavanKumarMTVSHK,BrahmendraKumarGV,PalanisamyK,PatilAvinash,SachanDeepak.DesignanddevelopmentofwirelessnetworkingforsolarPVpanelcleaningrobots[J].IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,2020,937(1).[11]MaryAnderson机器人清理[J].英语画刊(高级版),2020(23):14-16.[12]冯斌.玻璃幕墙清洗机器人稳定性控制与定位感知方法研究[D].哈尔滨工业大学,2020.[13]王溪源.高层建筑壁面清洗机器人的设计与研究[D].沈阳航空航天大学,2020.[14]]蒋境伟.玻璃幕墙清洗机器人控制系统的设计[D].哈尔滨工业大学,2019.[15]李宏宇.智能擦窗爬壁机器人的设计与实现[D].天津理工大学,2018.[16]王晴.螺旋桨清洗机器人超灵巧机械臂设计与性能研究[D].重庆交通大学,2017[17]冯冠华.高压水喷射装置对自来水管道清洗机器人运动性能影响研究[D].沈阳理工大学,2017.[18]高庆珊.成品油储罐清洗机器人视觉导航技术研究[D].北京石油化工学院,2018.[19]李冬冬.成品油内浮顶罐清洗机器人优化设计与试验研究[D].北京石油化工学院,2017.[20]李源.基于树毒派的无线视频监控系统关键技术研究[[D].郑州大学，2016.[21]王然升.自动循迹智能小车的研究与实现[D]青岛科技大学,2019.[22]苏晓峰,王海涛,程一平,杨嵛媛,肖又文,黄旻璇.自动循迹避障灭火智能小车设计[J].工业控制计算机,2021,34(04):134-135+143.

[23]刘天君,常昊,马准,王鹏家.基于树莓派的智能探测小车设计[J].电子测试,2021(01):5-7+11.[24]王恺.基于超声波定位的跟随式移动平台的设计与实现[D].重庆理工大学,2020.[