合肥工業(yè)大學(xué)2011-2012年學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目申請書.doc

合肥工業(yè)大學(xué)20112012學(xué)年學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目申 請 書項(xiàng)目名稱基于WiFi控制技術(shù)的輪式探測機(jī)器人的研究 申 請 者 王炳杰 所在學(xué)院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 聯(lián)系電話請日期 2011-11-2 共青團(tuán)合肥工業(yè)大學(xué)委員會二一一年十月填 表 說 明 1、編寫申請書之前請認(rèn)真閱讀本填表說明。請雙面打印，打印結(jié)果不得突破原格式。 2、簡表中的研究內(nèi)容摘要須措辭準(zhǔn)確、精練，不得超過200個字。課題組成員指除申請者（即項(xiàng)目主持人）之外的其他成員，最多填六人（含指導(dǎo)教師）。 3、編寫立項(xiàng)依據(jù)、研究方案和研究基礎(chǔ)，力求簡練，若表中欄目不夠填寫，可另加附頁。 4、本申請書一式2份，雙面打印，紙張大小要求A4。一、簡表項(xiàng)目信息項(xiàng)目名稱基于WiFi控制技術(shù)的輪式探測機(jī)器人的研究學(xué) 科 自然科學(xué) 起止年月2011年12 月至 2012 年6 月個人信息姓 名王炳杰性別男民族漢出生年月1990年2 月學(xué) 院機(jī)械與汽車工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程08-3班手機(jī)號子郵件研究內(nèi)容摘要連接WiFi模塊和AT89S52單片機(jī)控制模塊作為小車的控制模塊。系統(tǒng)操作終端通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)連接到小車內(nèi)置的WiFi模塊的IP地址，向WiFi模塊發(fā)出指令，WiFi模塊將指令接收并傳輸?shù)絻?nèi)置的單片機(jī)控制電路，單片機(jī)便會執(zhí)行相應(yīng)的指令，同時，安裝在小車上的各種傳感器和攝像頭可以通過單片機(jī)無線路由器將數(shù)據(jù)反向傳遞給操作終端。小車上安裝的距離傳感器可以使小車實(shí)現(xiàn)自動避障和巡航。另外該探測小車可以作為一移動平臺，在上面安裝各種用途的設(shè)備，例如各種機(jī)械臂或自動射擊的步槍等，來執(zhí)行不同任務(wù)。課題組成員不含申請者姓 名性別出生年月所在單位所在單位任務(wù)分工簽 名吳祚云男1990.07車輛工程08級三維建模吳唯唯男1989.04車輛工程08級電子部件制作周志紅男1990.02 機(jī)械設(shè)計08級機(jī)械部件制作指導(dǎo)老師姓 名性別出生年月職務(wù)/職稱所在單位簽 名錢鈞男1979.10講師機(jī)械與汽車工程學(xué)院.1.二、立項(xiàng)依據(jù) 國內(nèi)外研究狀況分析，項(xiàng)目的研究意義，著重結(jié)合學(xué)科前沿論述其應(yīng)用前景，并列出主要參考文獻(xiàn)。之前的輪式機(jī)器人都是基于藍(lán)牙控制的，控制范圍比較小，只能在幾十米的范圍內(nèi)活動，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，WiFi技術(shù)迅速崛起，其信息傳輸速度快，有效距離長，將小車改成wifi控制，可以在100米左右的范圍順利的控制和傳輸視頻。WiFi控制模塊采用了一個DB120-WG路由器，通過php網(wǎng)頁發(fā)送指令和顯示視頻。由于這一控制技術(shù)具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起了國內(nèi)外眾多電子制作愛好者的關(guān)注，并且制作出了好多試驗(yàn)品。操縱人員在系統(tǒng)操作終端上通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)連接到小車內(nèi)置的WiFi模塊的IP地址，向WiFi模塊發(fā)出指令，WiFi模塊將指令接收并傳輸?shù)絻?nèi)置的單片機(jī)控制電路，單片機(jī)便會執(zhí)行相應(yīng)的指令，同時，安裝在小車上的各種傳感器和攝像頭可以通過單片機(jī)無線路由器將數(shù)據(jù)反向傳遞給操作終端。也就是說控制人員可以實(shí)時了解機(jī)器人周圍的環(huán)境，偵察周圍發(fā)生的事情，然后發(fā)出指令控制機(jī)器人執(zhí)行特定的任務(wù)。這一輪式機(jī)器人可以作為一個移動平臺，在平臺上可以安裝各種用途的設(shè)備，例如各種機(jī)械臂或自動射擊的步槍等。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制后，我們可以方便的操縱機(jī)器人到我們不能去的地方執(zhí)行任務(wù)，例如戰(zhàn)場巡邏和清理核電站等。隨著WiFi技術(shù)逐漸普及到日常生活，WiFi這個名詞漸漸深入人心。作為一種能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的短程無線傳輸技術(shù)，它不單可以幫助用戶訪問電子郵件、web、和流式媒體。隨著WiFi技術(shù)的逐漸成熟，WiFi已經(jīng)應(yīng)用到了生活中其他方面，有力的推動著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。WiFi控制的輪式機(jī)器人可以看做是目前物聯(lián)網(wǎng)的一個小終端，如果我們放置一臺這樣的機(jī)器人在家里面。當(dāng)我們在公司上班時或者在外旅游時，只要可以連接到互聯(lián)網(wǎng)。我們便可以通過互聯(lián)網(wǎng)登錄到機(jī)器人內(nèi)置的WiFi模塊的IP地址，然后對其進(jìn)行控制。這樣我們可以隨時的監(jiān)控家里面的情況，尤其是家里有老人和小孩時。我們還可以操控這一機(jī)器人來控制空調(diào)、電視機(jī)等。在機(jī)器人上安裝各種傳感器可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動巡航功能，發(fā)現(xiàn)異常及時報警或者設(shè)置應(yīng)急控制程序自行處理，例如自動滅火、雨天關(guān)窗等。參考文獻(xiàn)：1張雷,胡旭東.Wifi技術(shù)在嵌入式橫機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J,浙江理工大學(xué)學(xué)報2011.(2) .2趙娟.物流中心自動引導(dǎo)小車控制系統(tǒng)設(shè)計J.電子技術(shù)2011.(5)3張晶,王元會.無線實(shí)時控制技術(shù)在防空火控系統(tǒng)中的應(yīng)用J.火力與指揮控制2010,(S1)4 lili.可以用Wifi控制的機(jī)器人現(xiàn)代商業(yè)2010. (5)5張洪潤，張亞舒單片機(jī)原理M北京：清華大學(xué)出版社20086孔維功C51單片機(jī)編程與應(yīng)用M北京：電子工業(yè)出版社20117陸會明控制裝置與儀表（第版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社20118白熾貴，余明飛，羅永單片機(jī)C語言案例教程M北京：電子工業(yè)出版社2008.2.三、研究方案1、研究內(nèi)容、研究目標(biāo)、擬解決的關(guān)鍵問題內(nèi)容：利用WiFi技術(shù)控制輪式探測小車目標(biāo)：利用WiFi技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時視頻傳回和小車的控制關(guān)鍵問題：WiFi模塊和單片機(jī)的有效連接和底層驅(qū)動電路的搭建。2、擬采取的研究方法、技術(shù)方案及可行性分析我們要做的是用WiFi單片機(jī)控制模塊來控制機(jī)械裝置。要盡量多的采用成品模塊，把這些模塊有效的連接起來形成可以收發(fā)信號的控制中心，然后編程控制WiFi單片機(jī)控制模塊。然后在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行調(diào)試看是否可以通過電腦終端來控制這一模塊。最后制作機(jī)械部分，用之前搭建好的WiFi單片機(jī)控制模塊來驅(qū)動電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計的功能WiFi和單片機(jī)是很成熟的技術(shù)我們可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來學(xué)習(xí)，我們對于機(jī)械制作有一定的基礎(chǔ)3、本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處用WiFi技術(shù)來控制機(jī)器人，WiFi傳輸速度快能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時視頻傳回，WiFi信號有效距離長，可以在100米左右的范圍順利的控制和傳輸視頻。若是通過互聯(lián)網(wǎng)來控制則可以實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離遙控，這也是物聯(lián)網(wǎng)的一種雛形。4、年度研究計劃及預(yù)期進(jìn)展2011年11月- 12月 查閱資料，確定基本的研究方向，方案制定2012年 1月- 2月 分工并且三維建模2012年 2月- 3月 基本部件采購2012年 3月- 4月 制作組裝2012年 4月- 5月 編程調(diào)試進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品2012年 5月- 6月 編寫總結(jié)報告寫論文以及處理相關(guān)學(xué)校要求5、預(yù)期研究成果制作出樣品編寫制作說明書.3.四、研究基礎(chǔ)（與項(xiàng)目有關(guān)工作和成績）1、已參與或主持的科研項(xiàng)目無2、已具備的研究條件參與本課題的成員均成績優(yōu)秀動手能力強(qiáng)，喜歡創(chuàng)新。有團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)溝通不存在問題。三維制圖和單片機(jī)應(yīng)用有一定的基礎(chǔ)。3、近兩年來已發(fā)表的主要論文、著作目錄和獲獎情況（論文：作者、題目、刊名、年份、卷、期、頁碼、引用情況，專著：作者、書名、出版者、年份、本人貢獻(xiàn)）二屆全國大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練綜合能力競賽一等獎第7名，第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽安徽賽區(qū)二等獎，第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽安徽賽區(qū)三等獎，三一重工工業(yè)設(shè)計大賽華東賽區(qū)三等獎，安徽省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練綜合能力競賽一等獎，數(shù)學(xué)建模、工程圖學(xué)競賽、數(shù)字化設(shè)計大賽等校級三等獎等。五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算支 出 科 目金額 (萬元)計 算 根 據(jù)1.設(shè)備、材料費(fèi)0.3Wifi模塊，IP攝像頭，驅(qū)動電機(jī)，鋰電池等的價格2.試驗(yàn)外協(xié)、租賃