随着科技的快速发展，普通传统的人力巡检已经无法满足时代的发展。本文的变电站机器人主要通过蓝牙控制寻迹和避障两个功能。经过实验，单个的超声波避障和单个的红外避障无法完美的避障，因此，这篇文章采用超声波加红外避障，两者相结合，提高避障效果。寻迹方面，采用红外寻迹。这篇文章采用控制核心为STC89C52，定时器T0利用定时器中断从而产生PWM波形，从而通过占空比的调节，从而控制小车的速度和转向，红外光电传感器通过对白色轨迹的检测，将检测信号传递发送给单片机，单片机通过分析采集信号，调节占空比，控制左右轮的速度，形成落差，从而使得小车沿白线行走。关键词 寻迹, 避障, PWM波形, 占空比, 红外传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景与意义 1
1.2 课题研究现状 2
1.3 课题主要研究内容及关键技术 2
2 总体与分布控制原理 3
2.1 总体控制原理 3
2.2 分布原理之循迹控制原理 3
2.3 分布原理之避障控制原理 5
2.3.1 红外避障 6
2.3.2 超声波避障 7
2.4 直流电动机控制原理 9
3 变电站巡检机器人控制系统的硬件设计 11
3.1 硬件总体设计 11
3.2 硬件的各模块概述 12
3.2.1主控器STC89C52 12
3.2.2稳压电源模块 13
3.2.3 红外避障检测模块 13
3.2.4 超声波避障检测模块 14
3.2.5 舵机模块 15
3.2.6 红外循迹检测模块 15
3.2.7 电机驱动模块 16
3.2.8 蓝牙串口模块 16
3.2.9温度检测模块 17
4 变电站巡检机器人控制系统的软件控制设计 17
4.1软件设计总流程图 17
4.2系统软件介绍 19
4.2.1硬件使用的软件简介 19
4.2.2软件调试平台 19
4.2.3软件重要代码分析 21
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变电站巡检机器人整机调试与试跑 28
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录 软件总代码 34
1 绪论
当前变电站是生活中不可或缺的一个重要因素，它的巡检是维系日常生活的重要活动[1]。本文讨论的主要是变电站巡检机器人中，通过蓝牙控制实现沿白线巡逻和避免撞击障碍物两个重要功能。这两个功能是维系变电站巡检机器人日常巡检重要基础，对整体系统起决定性影响，从而该设计最为重要的[2]。
1.1 课题的研究背景与意义
什么是变电站巡检机器人？它不同如传统意义上的机器人，它可以是一种智能小车，代替人工巡检，检测的智能小车。变电站巡检机器人可以雨雪恶劣环境等情况下，进行高风险，高强度的工作，远比传统的人力巡检成本更低，效率更高，更为安全，更能给出客观，全面，准确的巡检结果[3]。
变电站现在渐渐成为各级电网的核心枢纽，因此对各级电网之间的例行巡检是维系安全不可或缺的一部分。现代科技经济的高速发展，各级电网规模和数量不断扩大，因此，各级系统电网之间的稳定性的要求不断提高。例行变电站巡检是能够有效保证变电站设备安全稳定运行的重要因素,传统的方法是通过人工手动检测,通过自身感官以及运用一些相应配套的检测仪器对变电设备进行以简单判断性检查。众所周知，人工方式存在众多弊端，诸如易受天气情况左右、人工劳动强度大、人工工作效率低、检测结果质量分散、巡检范围不易掌控，巡检不能全范围覆盖等缺陷,不符合也不能适应当今变电站各级电网快速发展的发展趋势[4]。因此，提高变电站巡检已经成为重中之重，从而，传统人工巡检渐渐没落，变电站巡检机器人开始广泛被使用。
变电站巡检机器人的适用范围主要是室外变电站，代替传统人力巡检进行巡视检查，变电站巡检机器人可以通过自身装备红外热成像仪、可见光高清摄像头、智能收音器、红外摄像头等检测与传感器，同时，也存在自主和遥控方式，可以24小时、全天候无视地形高效完成高压变电站的巡逻检测，能够及时发现油污异物、各级损伤、不寻常发热等内、外部设备异常[5]。变电站巡检机器人同时可以更好的在地形复杂地区和无人看守变电站的安全、有效地巡检，只需要通过相应的程序和系统，工作人员可以在很远的总控室或者输变电集控中心对设备进行远程控制，对变电站巡逻检测，远程对于采集的图像、视频、实时数据等均可以进行检测和监控，并且通过云计算对图像信号进行采集、存储，存档，方便于后期的查询。
1.2 课题研究现状
传统巡检方法已经无法满足当今社会的发展，变电站巡检机器人应时代的发展而发展迅速，各国在巡检机器人领域百花齐放。
作为世界第一强国的美国，在巡检领域也是遥遥领先，它自己成立“自动化技术协会”，专注于研究巡检，研究机器人的各种运动控制等等。欧共体（EU)成立之后，同样也致力于“机器人技术”的研究，并且在其领域取得了重大的突破，在随后的几年中，EU渐渐将移动机器人技术推向有利于国民生活的机械，建筑，食品等领域，有效的推动了发展，改善了国民生活；国外的变电站巡检机器人功能强大，不满足于仅仅的巡检，开始向其他领域进发。巡检机器人开始在众多的工业重地来代替人力工作，并且在巡检的过程中进行一些简单的手动遥控，排除简单的事故。
相对于其他国家，本毕业设计国家也是近十几年才开始重视机器人。虽然起步时间晚，但是经过各方研究，我国同样也重视该领域的研究，因此也取得了不同程度的进步，但大多数研究尚处于单个单项研究阶段[6]。国内研制的巡检机器人种类繁多,主要代表种类是保安机器人、消防机器人等,他们有相对的缺陷，运行方式是轮式前进和履带式为主要的前进方法，同样也是只能够小范围的避障，功能较为单一，因此除少数军方单位外,民用式巡检机器人也只是处于初级阶段，近几年不能大量生产民用[7]。
2001年山东电力研究院及其所属鲁能智能技术公司自主研发出国内第一台变电巡检智能机器人，同年，十月该巡检机器人在山东电网长清50万KV变电站投入使用，变电站少人值班逐步向无人值班过渡。2010日年9月，重庆电网第二代巡检机器人完成研究调试，在重庆9座500KV变电站投入运行，该机器人履带式设计，结构径巧，采用了地理信息系统的电子地图，可实时展现机器人巡视过程[8]。
1.3 课题主要研究内容及关键技术

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