<p>***  简要介绍作品：**        人工智能兴起的时代，拥有一款酷炫实用的机器人想必能给平日的生活增添许多的乐趣。T-BOT多用途履带机器人，是一款简易的多功能机器人，该机器人<strong>能对障碍物进行测距、跟随、躲避和清理以及自身倾斜角度的检测与机器人实时姿态的矫正</strong>。让您足不出户就能享受人机互动带来的乐趣。 <strong>* 一、作品详情</strong>        该机器人的系统模块主要包括：<strong>中央处理模块、超声波测距模块、蓝牙模块、电机驱动模块、显示模块、语音模块、舵机控制模块、倾角检测模块</strong>。中央处理模块采用的stm32f103zet6单片机，超声波测距模块采用<strong>HC-SR04 模块</strong>，可以让中央处理模块通过模块反馈的高电平的时间来判断距离，测得距离能在 OLED 屏幕上以及手机app上显示出来，从而实现机器人的避障或使用多自由度机械臂的排障。蓝牙模块采用的是 <strong>HC-06 蓝牙模块</strong>，可以通过自定义的手机APP 来对机器人进行操控与实时数据的采集与显示。电机驱动模块采用的是 TB6612FNG驱动模块，用于驱动底盘两减速电机带动履带行进。显示模块为 0.96 寸 OLED 显示屏。<strong>OLED 显示屏</strong>是利用有机电自发光二极管制成的显示屏，其具备不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度的优点，用于显示实时电量以及所测得的距离。倾角检测模块采用 <strong>mpu6050</strong>,使用通用IIC 通信协议，便于检测实时的机体倾倒角度，并显示于 OLED 屏幕以及手机app上。语音模块采用 <strong>ISD1820 模块</strong>，用于当机器人倾倒时发出提示音。<strong>舵机控制模块 PCA9685</strong> 通过接收主控芯片发送的 IIC 指令来控制8 个舵机,从而控制多自由度机械臂运行以及一自由度的云台和伸缩臂的控制，达到排障，多角度检测障碍物的目的以及倾倒状态下机器人的姿态矫正。<strong>自制的手机APP</strong>不仅可以通过蓝牙控制机器人的运动，也可以独立控制六自由度机械臂中每个自由度的独立转动，以及机器人状态、障碍物距离，三轴xyz倾斜角的度判断。 ****      关键词：stm32f103zet6、超声波测距、语音播放、蓝牙控制、舵机、多自由度机械臂、智能排障，姿态矫正，app数据实时获取**** <strong>* 二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题</strong> 程序方面 1.第一次接触需控制机械臂的舵机模块，对配置舵机控制模块的底层函数不了解，导致调试过程中机械臂动作功能的实现错误。在调试的同时不断翻看舵机控制模块的参考手册，成功完成对机械臂的动作调试。 2.如何跟随障碍物？因为有多种模式可以选择，先在手机蓝牙上选择跟随模式，让超声波模块检测与障碍物的距离是否在一定范围内，若在一定范围内，则保持跟随模式。 模块方面 1.原有的电机驱动模块L298N负载能力较弱，而履带车又较重，模块工作时容易发烫。更换了电机驱动，为TB6612FNG，该驱动负载能力较强，输出电流较大，工作起来功能明显更能达到要求。 结构方面。 2.原本想采用TFTLCD显示屏，但觉得屏幕过大且安装在车上十分不方便，变采用面积较小，显示清晰，且有背光功能的oled显示屏。该显示屏数值变化灵敏且清晰，十分容易分析出履带车的情况。 1.由于该机器人有一个侧翻回复的功能，但发现在支撑地面的时候，机械臂前端的爪子会发生打滑，因此在爪子上加了两个塑料套防止打滑。此外原本支撑机械臂的舵机因力量太小，支撑起来十分吃力，因此更换了30kg的大舵机，十分轻松的完成了任务。 <strong>* 三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点</strong> 硬件所涉及的关键点 1.超声波云台的伸缩臂结构设想与搭建 超声波云台多是一自由度，但本作品由于六自由度机械臂的使用，机械臂的摆动经常会碰到超声波模块，便想通过舵机控制伸缩臂进而控制超声波云台的伸缩。 2.机械臂底层舵机部分结构搭建 底层结构由于没有采用圆盘结构导致有点松动，后面采用长U支架作为支撑，稳定机械臂。 3.模块的分区域布局    PCB布局不仅仅是用于方便布线，还对舵机线的整体布局有着至关重要的影响。 4.各模块的PCB封装    绘制整体的PCB图纸的时候，tb6612电机驱动模块和降压模块的PCB封装均寻找不到，便通过游标卡尺自己进行孔径的测量。</p> <p>软件所涉及的关键点 1.mpu角位移传感器模块iic通讯协议的撰写 小组为实现倾倒自检的功能实现，便需要写一段通过角位移求出实时机器人角度的程序 2.PCA9685舵机驱动模块的程序 PCA9685舵机驱动模块本来是为Arduino单片机设计开发的，因为本作品共采用8个舵机，使用STM32定时器略微繁琐，便移植该芯片的IIC协议到STM32上。 3.6自由度机械臂的动作编写 机械臂的抓取动作和左右姿势自校准的动作解析。小组通过一个个舵机的动作分析，写出一个个的动作函数体，通过调用各个函数体得到动作完成对机械臂的动作分析。 4.手机APP控制程序 自己编写的APP控制程序比较方便，可以通过多个按键控制机械臂和履带车的行进。 <strong>* 四、作品材料清单</strong></p> <table> <tr> <th>名称</th> <th>数量</th> </tr> <tr> <td>履带车底盘</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>12V 2000mA锂电池</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>HC-SR-04超声波模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>TB6612电机驱动模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>PCA9685舵机驱动模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>MPU6050三轴角位移模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>OLED四针IIC显示模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>STM32F103ZET6</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>HC06蓝牙模块</td> <td>1</td> </tr> <tr> <td>MG996舵机</td> <td>6</td> </tr> <tr> <td>MG90S舵机</td> <td>2</td> </tr> </table> <p><strong>* 五、作品图片上传</strong> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/8h84JTl71KZNz4n73VBY3nzDI30SK4QnbYdX7xVW.jpeg" alt="IMG_20190922_101632.jpg"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/4ezrZBlnxtN4enIi3HrFgTIZxi8F02TqcVIfZTKl.jpeg" alt="IMG_20190922_102009.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/6wnKfuYmt0wOLLSMYorIxPM65zdMfiSJhuLqtLEL.jpeg" alt="QQ图片20190922104026.jpg"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/MNWQvWf0vdjIeLtYP3PLdocLhw2plg8bZYncbAg2.jpeg" alt="QQ图片20190922105537.jpg"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/QEdkDBXNPxKYmmODNIkmc9ScWeyQSxWfRwcIUgA5.jpeg" alt="QQ图片20190922105610.jpg"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/8nf5l7Dt7et05JkrXtPRzOOqq2QnRfna6QmzMGiG.jpeg" alt="QQ图片20190922105636.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Yaw4oIUyp1bCj2CBUvBmZwMwbEJffOGCUnqz2wCe.png" alt="图片1_副本.png"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/sVbUa20IdCoP6zqWP0PSRaZou2QyRdZG5jM2ukwN.jpeg" alt="QQ图片20190922110559.jpg"> <strong>* 六、演示您的作品并录制成视频上传</strong> <strong>视频链接：</strong> <a href="https://v.youku.com/v_show/id_XNDM3MTI1NjA0MA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0" target="_blank">https://v.youku.com/v_show/id_XNDM3MTI1NjA0MA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0</a></p>