2012年意法半導體iNEMO校園設(shè)計大賽日前在北京閉幕，西安電子科技大學Dragon Dance團隊設(shè)計的“水下蛇形環(huán)境勘測機器人”奪得中國區(qū)第一名，獲大賽一等獎。另一參賽隊Moving 團隊設(shè)計的“iCare健康伴侶”獲得最佳創(chuàng)意獎。
據(jù)悉，本次大賽設(shè)一等獎1名，二等獎1名，三等獎2名，最佳創(chuàng)意獎1名，最具市場潛力獎1名。來自清華大學、東南大學、哈爾濱工業(yè)大學等44所高校的121支團隊參賽，提交設(shè)計方案117項，最終有15項進入決賽。
據(jù)了解，iNEMO設(shè)計大賽是中國大學生和青年工程師運用意法半導體的iNEMO智能多傳感器技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新應用設(shè)計的公開賽，旨在進一步推動先進傳感器技術(shù)在中國的推廣，尤其是在應用領(lǐng)域的創(chuàng)新，培養(yǎng)傳感器技術(shù)優(yōu)秀人才。本次大賽著重強調(diào)對于現(xiàn)有傳感器應用的突破，鼓勵同學們充分發(fā)揮自己的奇思妙想，挖掘和發(fā)現(xiàn)傳感器技術(shù)的嶄新應用。
意法半導體的iNEMO是市場獨有的具有10個自由度的MEMS傳感器應用評估開發(fā)工具，整合了3軸線性加速度傳感器、3軸角速率傳感器、3軸磁場運動傳感器以及壓力/高度傳感器，全部傳感器均由STM32 32位微控制器控制。該工具在一個平臺內(nèi)整合多軸傳感器、處理功能、專用軟件和無線接口，可使各種應用設(shè)備的功能和性能實現(xiàn)跨躍式突破，如游戲機、人機界面、機器人、便攜導航設(shè)備和病患監(jiān)護設(shè)備等。
“水下蛇形環(huán)境勘測機器人”把MEMS傳感功能的10個自由度都用到了。蛇形機器人以STM32MCU為上層控制單元，通過iNEMO板載加速度計、陀螺儀和地磁計采集數(shù)據(jù)，通過卡爾曼擴展濾波算法進行數(shù)據(jù)融合，得出了三個姿態(tài)角，航向角、航控角、俯仰角，根據(jù)處理結(jié)果并采用多種控制策略，通過16路舵機控制蛇形機器人的每個關(guān)節(jié)，使機器人在復雜水域環(huán)境中保持運動穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)了對蛇形機器人的閉環(huán)控制。
第10軸的氣壓計作為蛇體氣密性檢測工具，通過蛇體尾部的一個接口，通過外力把氣體灌進去，使蛇體內(nèi)部增壓，壓力范圍不超過傳感器測量的范圍。通過傳感器無線反饋的數(shù)據(jù)判斷是否漏氣。
水下蛇形機器人具有控制靈活、性能可靠等優(yōu)點，可用于復雜海洋環(huán)境勘測、海底礦藏調(diào)查、輸油管道和大壩檢查、鉆井平臺水下結(jié)構(gòu)檢修、海底電纜檢查、水下考古等領(lǐng)域。
