基于WiFi技术的智能搜救机器人

马喆 马小帆 马银祥 王飞洋 李泓漩

摘 要：由于近几年自然灾害频频发生。本文就利用ARM Cortex内核单片机、电机驱动、WiFi模块，摄像头和舵机等诸多模块制作了基于WiFi技术的智能搜救机器人，此机器人以STM32单片机为主控芯片控制电机驱动和舵机进行机器人的正常行走便于前往一些狭小的、危险的地方进行勘察和一些食物的补给，以及控制WiFi模块和摄像头让营救人员可以通过手机控制机器人的行走方向和行走速度并且将一些重要的图像传送至营救人员的手机帮助营救人员及时确定被困人员的位置为营救人员争取更多的时间和安全性。

关键词：STM32;摄像头;WiFi;环境监测;人员搜救

近年来地震、泥石流等自然灾害频发为人们的生命财产带来了极大的生命财产威胁，灾后抢险救援工作更是因为现场作业环境复杂、通讯中断等问题变得极为困难。通过WiFi网络控制的机器人能够有效弥补传统机器人的操控局限性，也可以实现实时视频图像传输以及机器人携带传感器的相关信息采集，更能够是机器人的控制端便捷化，多样化。

1 系统整体设计

该机器人是以STM32单片机、WiFi模块、电源模块、电机驱动模块、摄像头模块，温湿度传感器，直流电机和舵机等构成，总体控制过程是通过手机向WiFi模块发送信号WiFi模块接收到信号传给单片机系统，单片机系统处理信号并传送信号给电机驱动模块进而控制电机转动和舵机的运动，摄像头模块将拍摄到的画面通过WiFi模块传送到手机方便营救人員勘察被困人员周围的状况并通过温湿度传感器测得被困人员周围的温度与湿度方便营救人员判断被困人员急需的物品用机器人身上的机械臂将所需物品送给被困人员这样将达到此机器人所研究制作的目的。

2 硬件设计

（1）采用WiFi控制模块和手机终端进行连接，操作简单。

（2）体积小，采用双履带式底盘，履带具有很强的附着能力，可适应各种地形的特性，便于进行实时搜救工作。

（3）采用无线通信技术传输信息，传递效率高，可以实行各种复杂情况的及时通信。

（4）采用视频摄像头可以实现狭小地形的图像，视频传输，方便坍塌部分的空隙间的图像传输，有利于救援的进行。

（5）采用机械臂，可以使机器人携带水和食物进入坍塌区域，满足被困人员基本的需求，为救援延长了时间，增加被困人员的存活几率。

（6）温湿度传感器，适应能力强，易于获得较为集中的数据，可以用于测区被困人员周围的温度和湿度，有利于对被困人员进行及时有效的抢救。

3 软件设计

程序采用模块化编程的方法使得整个程序布局清晰可见，软件采用传统的keil5编程软件，主要程序设计就是单片机控制电机和舵机转动并且实现单片机系统与WiFi控制模块之间的信息交换。

本文使用PWM来控制电机和舵机的转动，使得电机和舵机的转速和转向都是程序可以控制的，单片机与WiFi模块之间通过串口进行信息传输，串口相对于其他通信方式简单明了传输信息更加可靠，其他模块可通过与单片机的IO口相连接来给单片机传输一些信息，这样就可完成搜救机器人的软件编写。具体执行框图如图1所示。

5 结束语

由国内外地震救援的经验来看，救援的快速性决定了救援工作的成败。被救援人员越快受救，生还的几率也就越大。在救援工作开展过程中，时间=生命，所以我们的机器人有很好的实用价值。综合当代比较先进的摄像头拍摄技术和WiFi控制技术，同时还在传统的传动机构上进行了改进。通过运用产品创新技术的模块化建模的理论知识，成功为本产品的制作提供了理论依据。本产品应用前景好，制作比较简便，有很大的研究价值。

参考文献

[1]韦巍，何衍.智能控制基础[M].北京：清华大学出版社，2008.