DIY自制基于WIFI，3G控制的四轮驱动机器人

xdy12530

前段时间做的一个基于WIFI，3G控制的四轮驱动机器人，感觉还不错，所以出来晒晒图，与大家分享。已将图片压缩。

这个四轮驱动机器人的底盘完全由手工打造，无论是轮子还是底盘，大家可以看看图哦
轮子是由一个铝合金外罩，内部嵌入钢轮，再连接减速电机，轮子的外面很清晰的可以看是有橡胶用502粘起来，效果不错哦。






下面介绍一下机器人的功能：
这是一个无线远程端控制型四轮驱动机器人，带有水平垂直控制云台，云台上搭载一个豆干摄像头，3.6MM镜头，可以看到较广的视野。3度机械手，可以实现较难度的控制，
搭载一个12864控制显示液晶模块。



外加一个无线网卡实现无线控制。实现寻迹、前后四方向自动壁障，太阳能充电，16.5V电池管理和编程自动化等功能。


虽然自动寻迹，自动壁障，太阳能充电，还没做，不过都是简单的几个功能。
下面详细介绍各部分


我喜欢而且最费时间的是底盘部分，毕竟基础一定要打好，不然会翻车哦，底盘很重，完全有金属打造，轮子外圈采用中空铝合金，由于里面是中空的，所以得装中心轴，而中心轴采用经过打磨的纯钢圈，再里面是铜轴与减速电机连接，所以较复杂也费时间。底盘面也采用钢板构架。与电机固定的是铁支架，所以整套底盘完完全全由钢铁制作。减速电机的速度为30圈每分钟。速度不是很快，但很精确。










机械手的结构足足花了我半个月的时间，其主要材料采用铝合金，因为铝合金的材质很轻，且质量较硬。所以做机械手是最合适的，上面的每一个结构和关节都由手工打磨而成。花费了不少时间和精力，毕竟要在图纸上设计机械手的结构和相关参数。而机械手的动力也采用减速电机来做，而不用舵机。舵机打算在改进后设计。这只机械手有3个垂直水平关节结构和一个夹手。里面都设计了一个方向接触式传感器，可控制机械手的伸缩角度。摄像头云台也采用减速电机设计，外铝合金构架。



上面搭载的摄像头为480线的模拟豆干。再经过齿轮的减速可以将摄像头转动速度降低。提高图像稳定性。无线网卡为了防干扰再外面加了个铁罩。外面引了一个外置天线，一般无线传输距离室内100米左右。


控制显示采用的是12864液晶模块，这种模块使用很是方便，也效果也好，亮度，灰度可调，可显示16*16的字体，也可以显示黑白图片。不带字库。


接下来也是最重要的电路部分了，由于我把它们装在了一起，拆下来很麻烦，所以就整体拍了，电路板最下面一层是我自己做的电路板，采用双层覆铜板，用激光打印机进行热转印腐蚀出来的，主要的单片机采用AT89S52这种常用且低廉的单片机。8K容量。虽然如果搞全自动智能控制可能空间不够，但简单的也足以，再改进型中将会使用STM32，大大加强功能。次电路板包含IO口的扩展，电源部分，16双路电机驱动部分，可以控制16个电机。串口输入输出接口，12864液晶功能。485电路，外部315遥控器电路。外部16路传感器输入端，可以检测16个传感器，红外，超声波等。外加3路独立的控制I0。可以控制探照灯的开和关。等等其他。上面两块为网络模块，通过此模块与无线网卡的链接与无线路由器链接，无线路由器再链接到笔记本电脑上，实现笔记本远程端控制机器人功能，电脑发送的指令经过电脑的无线网卡发给路由器，再由路由器发给机器人的无线网卡接收，网卡接收后有网络模块解码成232串口信号，在通过芯片转485给控制模块，控制模块将485通过电平转换芯片变成232给单片机，通过单片机解码成相应的控制指令。而机器人的视频信号通过无线网络模块传给路由再给电脑的远程视频控制软件接收。当把远程视频客户端中的对讲打开后可以监听机器人通过麦克风捕捉到的音频信号，实现远程监听功能。


机器人的电力系统采用两个16.5V，3A的锂电池供电，续航能力高达7个小时，连续航7小时，当你不控制的时候可以通过客户端控制进入省电模式，关闭相关功能，比如摄像头，探照灯等。当没电的时候可以通过寻迹功能自动行驶到充电的地方自动充电。

12864液晶显示模块会显示机器人相关的信息，包括电池监控，机械手状况，前方是否有障碍等等。


扩展可以在电路板上面加装太阳能电池，以增强机器人的续航能力。
如果将机器人接入外网，也就是广域网访问局域网的话，可以实现在任何一个有网络的地方来控制机器人，很是方便。
此机器人完全可以用在很多方面
比如排爆，消防，拣危险物品，通道检查，家庭监视，等等甚至登月。
好了，废话不说，大家看图片吧，由于是快做完了才拍照，有些制作过程中的情节未能上图，接下来还会有所改进，感谢大家的支持和期待。






谢谢继续关注我的DIY四轮驱动机器人的朋友们。
由于最近工作繁忙，导致四轮驱动机器人的改造工作缓慢。
这个礼拜终于花了点时间做了几样东西，包括四轮机器人的前后保险杠。两个3路的红外传感器电路。顺便把我的主控板，IP模块,电源板等晒晒！
看图哈


机器人主控板正面图，正面包含3.3V，5A电源芯片，5V，1.5A电源部分，315遥控接收电路，12路3.3V电机驱动接口，4路16.5V电机驱动接口，1个74HC154地址扩展芯片，12864液晶显示接口，24路外部检测接口，232串口接口等

机器人主控板背面图，背面集合了6个BD6735，3.3V电机驱动芯片。2个BD6208，16.5V的电机驱动芯片，9个245单片机IO扩展芯片，1个AT89S52单片机，232芯片等。



PCB
3路的红外传感器电路板，采用LM324做比较并采样
接收距离可通过可调电阻调节，最近感应距离为1CM，最远感应距离为20CM.

这是前后两个保险杠，集合了红外传感器的保险杠，最左和最右分别两路，中间再加上图的3路红外传感器电路板。


IP模块的正反电路板。采用达芬奇DSP，RTL8201网络芯片，5150视频处理芯片，支持无线网卡。


电源板正反电路板，支持音频输入，对讲，485和232,1路报警输出，2路报警输入，另外一个黑黑的长条是话筒放大电路，是对音频采样的，这样可以通过对讲听到声音。

最后一个是电池，16.5V的充电锂电池，支持过放保护。采用1414控制芯片保护这个电池的过冲和过放。

最新更新：
基于WIFI，3G网络的无线远程控制四轮机器人，在原来的基础上增加了双通道网络WIFI和3G功能。采用双天线的形式。并利用休息时间，用塑料板制作了机器人外壳。不再是裸奔啦！增加了太阳能电池板。采用了双电池。增加了续航 能力！
采用3G网络，全国覆盖，正在做到全国远程控制功能！只要有电，3G卡有流量。你想开到哪里就去哪里！
见图！

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小车视频：
优酷上的视频地址连接：
最新版的视频，白天拍摄：超清晰！动感十足！http://v.youku.com/v_show/id_XMjMyMjE0OTYw.html

没米人

复杂，我们校也有人做这个也是基于wifi的3G机器人

星际行者

沙发！ 楼主很强大！

260670107

太强了，LZ教我杂用单片机吧。

星际行者

沙发竟然没抢到 我擦 那我占前3排

cqmiao

底盘通过性能吃力

切风40.83

占位先

xdy12530

四轮驱动采用的是四个电机，驱动能力是很强的，爬坡能力也是很强的

大米袋

视频里，机械臂为什么抖得那么厉害:em22:

gamegang

这个挺牛的，超强的动手能力啊，羡慕。

红嘴鸥

这个系统能不能安装在直升机上？有3G信号的地方就可以遥控直升机？

jxyctwt

建议避障功能用摄像头完成，呵呵。

kerrwang

这个视频出现好长时间了

yvyi

楼主技术强人！

liyuhaode

可以做登月车了

stargazer1314

漂亮，顶。

ly8008csko

LZ做的不错，说说我的看法：
1、机械臂感觉太单薄，所以会颤动，如果给铝板折边可能会好点，另外摄像头水平旋转底座看起来不太结实
2、用减速电机做机械臂，不是很好定位吧，感觉不如直接用舵机省事，如果机械臂尺寸比较大的话就用步进电机，成本也高不了多少
3、现在的太阳能电池板效率都很低，在尺寸比较小的情况下晒一天估计也跑不了多长时间
我想问一下LZ车上的无线网卡是怎么接出来232串口信号的？

[ 本帖最后由 ly8008csko 于 2011-5-22 22:40 编辑 ]

xdy12530

楼上的ly8008csko 看的还真仔细！的确，机械手由于手工打磨，铝合金加工精度不够，且没有择，齿轮接缝处没把握好都会导致机械手抖动严重。这个完全可以提高加工精度和结构设计解决！采用减速电机或舵机是看小车的大小来设计，由于我的小车比较小，定位于小型化！用舵机设计设计起来会很大！做不成小巧玲珑。所以用了小型减速电机！云台也是一样！由于结构简单，电机有轴心偏差，有稍微一点点晃动，但不影响图像！
而太阳能电池我采用的是100MA,6V太阳能电池*3=18V,100MA最大充电电流！理论上16.8V,1.6A的锂电池需要充12个小时就可以续航了！这只是理论讲！我现在做的这个车完全是小型化的全功能集合体！无论做大车还是改装到汽车上都可以采用这套方案！虽然价格上比较高，但比较采用路由器刷机的方案，无论是图传还是控制稳定上，传输距离方案上都要高很多！

michaelxue

可有套材？要向楼主潜心学习！

yanghaoxin314

很好，可以做一下外壳美化一下了