全天候侦探—仿生小海龟机器人

文/中山大学附属中学 冯嘉雨 李济海 陈启南 指导老师/陈水炳

海龟状的流线型外壳

安装无线摄像头和传感器的海龟头部

我国大陆约有海岸线1.8万公里，做好海岸线的巡逻和侦察具有重要意义。我们通过观察发现，自然界中的小海龟比较不起眼，隐蔽性较好，又有坚硬的外壳，方便保护自己的身体。因此，我们决定模拟海龟的特性研究制作出仿生小海龟全天候侦探机器人。

本创意作品是一种仿生海龟机器人，包括海龟状的流线型外壳，安装无线摄像头和传感器的海龟头部。机器人分为传感测试单元、可控活动驱动单元、运动单元、腹部的电源储备单元、RCU控制单元以及无线通信系统单元。运动单元由前轮运动单元和自由度后肢运动单元组成，可灵活向各方向爬行活动；传感测试单元由声音探测器、无线摄像头、光源传感单元组成；控制驱动单元由执行级控制器和协调级控制器组成；电源储备单元包括电机驱动供电模块和控制器供电模块；无线通信系统单元由通信系统模块和外部接收系统组成。龟壳的背部安装了太阳能板，能进行能量自我补给。

制作过程。1.机器人搭建：我们使用了中鸣机器人传感器、RCU控制器等配件以及多种原材料来搭建机器人。机器人行走部分的搭建采用二轮驱动行走方式。左右两个驱动轮带动一个万向轮行走，形成一个正三角形结构，稳定了底座，也同时使拐弯的偏差尽可能的降低。马达采用7.2伏的直流电机，能够充分保证灵活性，同时也能够让机器人在装载了各种电子器件的状况下还能自由移动。小海龟头部的搭建是由一个伺服马达作为载体，并装有无线摄像头、声音传感器、光电测距传感器和火焰传感器等。除此之外，我们还根据搭建的需要，利用塑料板、无线摄像头、太阳能板、塑料果盘和LED灯等材料，并用热熔胶、螺丝刀进行搭建和加固,使机器人能达到我们预期的设想效果。2.机器人的编程:我们的程序是用中鸣机器人快车软件来编写的。由于我们只选用了两个马达，所以行走程序编程相对简单，只有前进、后退、左右转弯和跟踪拍摄等程序。

本机器人具有自主灵活、能耗低、低噪声、运动范围大等特征和优势。机器人传感器可进行智能跟踪拍摄，能根据不同环境智能启动系统，并且较隐蔽地对监控对象进行跟踪拍摄，实时传输监控视频回指挥中心，能更好地全天候执行巡逻和侦察任务，节省了人力物力，而且低碳环保，是公安、边防等相关部门的得力助手。