ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新2023年第04期·97·文章编号：2095-6835（2023）04-0097-03基于STM32控制的水下管道智能巡检机器人设计＊汤俊，满达虎，王丽芳，周玉华（九江学院材料科学与工程学院，江西九江332005）摘要：针对中国大学生工程实践与创新能力大赛水下管道智能巡检赛项，提出了基于STM32控制的水下管道智能巡检机器人设计，以STM32单片机为核心，结合OpenMV视觉模块的OV7725摄像头芯片，利用摄像头芯片采集到的信号控制水下机器人的游动方向、转弯等运动实现航道的巡迹，并利用OpenMV内置的库函数资源对管道吸附物形状进行判断，以闪烁不同颜色的灯光作为检测信号。无论在实验室调试过程中，还是在正式比赛时，均取得了良好的效果。关键词：水下机器人；STM32；管道巡检；系统设计中图分类号：TP242文献标志码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2023.04.027随着科学技术日新月异的发展，智能机器人在众多领域已全部或部分代替了人类完成规定的任务。近几年，水中智能机器人的发展尤为迅猛。水中智能机器人可应用于军事、海洋开发、水中工程监测、水中娱乐休闲等领域[1]。基于水中机器人广泛的市场前景和应用价值，同时也为了培养新时代大学生的实践动手能力、创新能力以及团队沟通协作能力，教育部高等教育司每2年主办一届“中国大学生工程实践与创新能力大赛”，水下管道智能巡检是该项赛事“智能+”赛道中的一个赛项。1比赛规则参赛队伍将机器人放置在出发区等待出发，如图1所示。裁判发出指令，计时开始，机器人从出发区沿着水下白色PVC管道进行巡迹游动，依次进入浅水区、渐变区和深水区；机器人在巡游的同时检测管道上是否有黑色吸附物，并按照吸附物的不同形状闪烁不同颜色的灯光进行报警提示；完成规定的任务后，水中机器人来到返回区，结束计时。根据水中机器人是否检测到吸附物并报警的正确与否以及回到返回区用时长短等计算比赛成绩。2硬件设计方案2.1整体硬件系统设计如图2所示，基于STM32控制的水下管道智能巡检机器人由STM32单片机主控模块、电源稳压模块、OpenMV模块、运动组件、显示模块（TFTLCD）和LED信号灯模块等构成。以STM32单片机为核心控制器，结合OpenMV视觉模块上的摄像头（感光元件为OV7725），利用OV7725采集到的信号并通过图像处理算法将信息传递给STM32控制器，通过运动组件控制机器人沿水下白色PVC管道的游动方向、转弯等运动，从而实现航道的巡迹。同时，机器人在沿管道巡游过程中，利用Op...
