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

合肥工業(yè)大學20112012學年學生創(chuàng)新基金項目申 請 書項目名稱基于WiFi控制技術的輪式探測機器人的研究 申 請 者 王炳杰 所在學院 機械與汽車工程學院 聯(lián)系電話請日期 2011-11-2 共青團合肥工業(yè)大學委員會二一一年十月填 表 說 明 1、編寫申請書之前請認真閱讀本填表說明。請雙面打印，打印結果不得突破原格式。 2、簡表中的研究內容摘要須措辭準確、精練，不得超過200個字。課題組成員指除申請者（即項目主持人）之外的其他成員，最多填六人（含指導教師）。 3、編寫立項依據(jù)、研究方案和研究基礎，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、簡表項目信息項目名稱基于WiFi控制技術的輪式探測機器人的研究學 科 自然科學 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 院機械與汽車工程學院專業(yè)、班級車輛工程08-3班手機號子郵件研究內容摘要連接WiFi模塊和AT89S52單片機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)絡連接到小車內置的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)絻戎玫膯纹瑱C控制電路，單片機便會執(zhí)行相應的指令，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備，例如各種機械臂或自動射擊的步槍等，來執(zhí)行不同任務。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 機械設計08級機械部件制作指導老師姓 名性別出生年月職務/職稱所在單位簽 名錢鈞男1979.10講師機械與汽車工程學院.1.二、立項依據(jù) 國內外研究狀況分析，項目的研究意義，著重結合學科前沿論述其應用前景，并列出主要參考文獻。之前的輪式機器人都是基于藍牙控制的，控制范圍比較小，只能在幾十米的范圍內活動，隨著信息技術的發(fā)展，WiFi技術迅速崛起，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。由于這一控制技術具有這么多的優(yōu)點，已經引起了國內外眾多電子制作愛好者的關注，并且制作出了好多試驗品。操縱人員在系統(tǒng)操作終端上通過WiFi無線網(wǎng)絡連接到小車內置的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)絻戎玫膯纹瑱C控制電路，單片機便會執(zhí)行相應的指令，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時了解機器人周圍的環(huán)境，偵察周圍發(fā)生的事情，然后發(fā)出指令控制機器人執(zhí)行特定的任務。這一輪式機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備，例如各種機械臂或自動射擊的步槍等。實現(xiàn)機器人的遠程控制后，我們可以方便的操縱機器人到我們不能去的地方執(zhí)行任務，例如戰(zhàn)場巡邏和清理核電站等。隨著WiFi技術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)百英尺范圍內支持互聯(lián)網(wǎng)接入的短程無線傳輸技術，它不單可以幫助用戶訪問電子郵件、web、和流式媒體。隨著WiFi技術的逐漸成熟，WiFi已經應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器人在家里面。當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)登錄到機器人內置的WiFi模塊的IP地址，然后對其進行控制。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器人來控制空調、電視機等。在機器人上安裝各種傳感器可以實現(xiàn)機器人的自動巡航功能，發(fā)現(xiàn)異常及時報警或者設置應急控制程序自行處理，例如自動滅火、雨天關窗等。參考文獻：1張雷,胡旭東.Wifi技術在嵌入式橫機控制系統(tǒng)中的應用J,浙江理工大學學報2011.(2) .2趙娟.物流中心自動引導小車控制系統(tǒng)設計J.電子技術2011.(5)3張晶,王元會.無線實時控制技術在防空火控系統(tǒng)中的應用J.火力與指揮控制2010,(S1)4 lili.可以用Wifi控制的機器人現(xiàn)代商業(yè)2010. (5)5張洪潤，張亞舒單片機原理M北京：清華大學出版社20086孔維功C51單片機編程與應用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：機械工業(yè)出版社20118白熾貴，余明飛，羅永單片機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、研究內容、研究目標、擬解決的關鍵問題內容：利用WiFi技術控制輪式探測小車目標：利用WiFi技術實現(xiàn)實時視頻傳回和小車的控制關鍵問題：WiFi模塊和單片機的有效連接和底層驅動電路的搭建。2、擬采取的研究方法、技術方案及可行性分析我們要做的是用WiFi單片機控制模塊來控制機械裝置。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單片機控制模塊。然后在局域網(wǎng)內進行調試看是否可以通過電腦終端來控制這一模塊。最后制作機械部分，用之前搭建好的WiFi單片機控制模塊來驅動電動機，實現(xiàn)設計的功能WiFi和單片機是很成熟的技術我們可以充分利用網(wǎng)絡資源來學習，我們對于機械制作有一定的基礎3、本項目的創(chuàng)新之處用WiFi技術來控制機器人，WiFi傳輸速度快能夠實現(xiàn)實時視頻傳回，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)來控制則可以實現(xiàn)超遠距離遙控，這也是物聯(lián)網(wǎng)的一種雛形。4、年度研究計劃及預期進展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 編程調試進一步優(yōu)化產品2012年 5月- 6月 編寫總結報告寫論文以及處理相關學校要求5、預期研究成果制作出樣品編寫制作說明書.3.四、研究基礎（與項目有關工作和成績）1、已參與或主持的科研項目無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，喜歡創(chuàng)新。有團隊合作經驗，團隊協(xié)調溝通不存在問題。三維制圖和單片機應用有一定的基礎。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）二屆全國大學生創(chuàng)新訓練綜合能力競賽一等獎第7名，第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽安徽賽區(qū)二等獎，第四屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽安徽賽區(qū)三等獎，三一重工工業(yè)設計大賽華東賽區(qū)三等獎，安徽省大學生創(chuàng)新訓練綜合能力競賽一等獎，數(shù)學建模、工程圖學競賽、數(shù)字化設計大賽等校級三等獎等。五、經費預算支 出 科 目金額 (萬元)計 算 根 據(jù)1.設備、材料費0.3Wifi模塊，IP攝像頭，驅動電機，鋰電池等的價格2.試驗外協(xié)、租賃