图4-14 直流电机驱动电路板正面 图4-15 直流电机驱动电路板背面
直流电机芯片驱动部分程序：
case 0x0B:SHI_NENG=1;//电机使能有效 YUN_A=0;
YUN_B=1;
break;
case 0x0C:SHI_NENG=1;//电机使能有效 YUN_A=1;
YUN_B=0; break;
case 0x0D:SHI_NENG=0;//按键离开时电机使能无效 break; default:break;
4.11 无线视频系统
无线视频系统采用2.4G无线摄像头和配套的接收器，标称有效距离100米。为了让无线摄像头在黑暗环境下也能够拍摄到图像，还安装了一颗高亮LED灯，LED灯可使用PWM脉冲进行调光控制。无线摄像头和LED灯一起安装在蛇形机器人头部。
4.12 电源系统
电源采用两块3.7V锂聚合物电池串联供电，经稳压电路后转变为5V，为单片机和舵机供电，稳压部分采用LM2596HVT-5.0V芯片，转换效率高。
经计算得出此蛇形机器人的评价工作电流约为1.2A（平均功率10W，平均电压8V），若要其能正常工作1小时，则需要选择总容量在1200mAh以上的两块电池。选
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择两块600mah的电池串联供电。电路图见图4-16。
图4-16 5V稳压电路电路图
4.13 蛇形机器人实物
将所有的控制部分电路整合在一起，并用一块亚克力板封闭，防止碰撞损坏电路板，如图4-16所示。
图4-16 控制部分电路总装图
整个蛇形机器人机身除头尾有差异外，中间部分完全相同，一节就是一个模块，若要增加蛇形机器人越过障碍物的高度，只需要增加机身模块的个数就可以实现。为节约成本，蛇形机器人制作了5节，实物如图4-17所示。
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图3-17 蛇形机器人攀爬阶梯
第五章 结论
5.1 组成
叶片轮式蛇形机器人由移动系统、姿态控制系统、遥控控制系统、无线视频系统、电源系统五个部分组成。
一、姿态控制系统
本叶片轮式蛇形机器人设计为5节，约半米长，共有4个关节，每个关节有三个自由度，两个可控制自由度，一个自平衡旋转自由度，通过控制关节处的舵机实现蛇形机器人姿态的改变。
二、移动系统
通过1个直流减速电机驱动10个叶片轮前进，比轮式驱动更容易越过障碍物。每个叶片轮由三片弹簧片相隔1200固定于轮轴上，每片都略微向后弯曲，以防止前进时将杂物卷起卡住叶片轮。
三、遥控控制系统
包括无线遥控发射器和无线遥控接收器。控制者通过无线摄像头传回的图像了解蛇形机器人周围地形情况，使用无线遥控发射器将控制信号传送给无线遥控接收器，单片机对信号进行处理后驱动直流减速电机和舵机，实现动作控制。
四、无线视频系统
通过无线摄像头将蛇形机器人周围图像传送到控制者的显示设备上，实现超视距
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控制。
五、电源系统
采用两块3.7V的锂聚合物电池串联供电。
5.2 功能
一、可攀爬阶梯
在遥控控制下，蛇形机器人轻易就爬上了十几厘米高的阶梯，见图5-1；
图5-1 蛇形机器人攀爬阶梯 图5-2 蛇形机器人草地运行
二、可在草坪爬行
蛇形机器人在草坪爬行，如履平地，见图5-2； 三、翻越乱石堆
蛇形机器人能够轻易翻越乱石堆，见图5-3；
图5-3 蛇形机器人乱石堆运行 图5-4 蛇形机器人翻越深沟
四、翻越沟壑
蛇形机器人能够轻易翻越30cm宽，20cm深的沟壑，见图5-4。
5.3特点
一、越障性能强—能越过自身高度3倍以上的障碍物；可攀爬楼梯，在崎岖的路面运行；
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二、控制简单； 三、结构简单； 四、尺寸小，重量轻。 五、运动速度快；
六、有较强的负重能力，能够搭载各种传感器以满足不同需要。
5.4 应用
一、能够进入因地震或火灾等灾害而倒塌的建筑物内部执行搜寻任务； 二、能够进入原子反应堆和石油化工等领域的装置内部执行检测任务； 三、能够进入人们不能涉足的生化等危险场所执行搜寻和检测维护任务； 四、条件非常恶劣而又要求高可靠性的战场、外层空间等环境，可用于战场上的扫雷、爆破，空间站的柔性机械手臂，通过能力很强的行星地表探测器等。
参考文献
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