基于STM32单片机的反重力勘测机器人设计与实现

基于STM32单片机的反重力勘测机器人设计与实现

史堢融  都兴隆  茹珂轩

郑州科技学院 

摘要：随着科技水平的发展，科学技术的进步，人们对，机器人研究逐渐多元化，本文将由基于STM32单片机的反重力勘测机器人设计与实进行分析探讨，据调查发现，重力是由引力产生的，大小等于物体质量乘以重力加速度g即G=mg。而所谓反重力系统就是给物体一个地面之外的作用力，与重力等大反向时，人即可处于悬浮态。我们有很多技术都可以实现这一点。飞机、火箭、磁悬浮，包括仍处在假想中以后有可能实现的引力波反重力装置，无非都是取代地面，为人类提供一个与重力等大反方向的作用力而已。STM32致力于ARM® Cortex® 内核单片机和微处理器和微处理器市场和技术方面，目前提供21大产品线 (C0,F0, G0, F1, F2, F3, G4, F4, F7, H7,H5, MP1, L0, L1,L4, L4+,L5,U5,WB,WBA, WL)，超过1000个型。STM32产品广泛应用于工业控制、消费电子、物联网、通讯设备、医疗服务、安防监控等应用领域，其优异的性能进一步推动了生活和产业智能化的发展。为了实现反重力勘测机器人设计以下将对STM32单片机进行分析，为了更好的实现这一设计本文主要针对STM32单片机及反重力勘测进行着重研究，希望可以对科技的发展起到一定的作用。

关键词：STM32单片机；反重力；勘测；机器人

一、引言

随着现代科技的发展，科技力量的壮大，很多科技产品需要人们不停设计与探索，本文将基于STM32单片机的反重力勘测机器人设计与实现进行分析研究。

二、运用STM32单片机的优势

（一）易于学习和使用

STM32很早之前就有了，资料各方面都很丰富，再加上市面上开发板和教程的加持，导致大家学习STM32的门槛和成本都大大降低。ST从开始的定位就很成功，推出固件库，让工程师直接调库就能把单片机用起来，免去繁琐的寄存器配置流程，极大缩短了产品开发周期。印象中，ST是第一个走这种开发模式的，第一次接触32位机是nxp的单片机，需要自己配置寄存器使用外设，光是这个环节都浪费了大量时间。

（二）强大的处理能力

STM32单片机的内核基于ARM Cortex-M，具有高性能、低功耗的特点，搭载高速的处理器和内存，能够轻松处理复杂的应用。

（三）丰富的外设接口

STM32 单片机支持多种外设接口和通信协议，例如 USB、CAN、SPI、I2C 等，方便与其他设备进行通信。

（四）易于调试和测试

STM32 单片机配备了多种调试和测试接口，如 SWD 和 JTAG 接口，方便开发者进行调试和测试，这些调试工具都很便宜，有些单片机下载和仿真器都上千。还有就是STM32很多都是用keil开发工具，虽然现在可能有更方便好用的，但是对于老一辈的工程师来说，还是Keil最亲切顺手。市面上单片机用eclipse配合插件的方式去开发，光搭建开发环境都比较困难。

（五）更丰富的开发生态

STM32有许多开源的开发工具和库，如CMSIS、HAL库等，可以加快开发时间和减少开发成本。

（六）广泛的应用领域

STM32 单片机广泛应用于各种领域，如消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备等等，具有良好的市场前景和潜力。

（七）成本效益

STM32单片机的早期的价格相对较低，能够提供高性价比的解决方案，适合各种应用场景，不过后面因为一些原因价格大幅上涨，现在也在慢慢回落。

（八）封装类型丰富

STM32系列微控制器的封装非常丰富，适用于不同的应用需求和制造工艺。

三、反重力原理与研究

重力勘探是地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩矿体的密度差异而引起的重力变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿的万有引力定律为基础。只要勘探地质体有一定的剩余质量，埋藏深度较小，地形起伏影响较小，就可用精密重力仪器测出重力异常。然后结合工作区的地质资料，对重力异常进行定性或定量解释，便可推断复盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，从而找出岩矿体存在的位置和地质构造情况。而反重力系统原理是：给物体一个反作用力，当这个反作用力大于物体的重力时，这个物体就可以脱离地球的引力。在一定重力与反重力之间达到平衡时，就可以悬浮在大气层与地表之间。反重力勘测则是悬浮在大气层与地表之间进行勘测地质、地表等。

例如：用两个特斯拉线圈，并在中间放置靶子，例如重物。然后重物受两个特斯拉线圈的鼓动，亦即是在靶子身上有一个互相抗衡的电磁场，电磁力在互相抵制，而当重力位能产生时便形成了重力，但两个电磁力场仍在拉扯和抵消，换句话说，之间位差变成零，即是梯度向量因力场抵消而变成零时，但两股力量仍然存在，能量仍然作动，而靶子(重物)被磁力场绑住，像是一种内能，像一种由靶子(重物)制造并属于自己的重力也同时产生了。在实验中他可把64磅的金属浮在空中，而当他正确地引导力量去控制力场时，64磅的金属变成没有任何推进器的摇控飞机了。另一件事可以做的，是利用磁静位能去改变真空。换句话说，那是极点，他能令物质单磁极化，例如金属。而金属单磁极化后会使所有粒子单极的积存，最后会使金属爆炸性分离，像从未结合过似的。另一件他做到的是核子的释出，但并未穿过电子云，原子核是在电子云中间的，所以如果你改变了原子核，就会造成结构的变化，制造出一种在正常程序无法产生的合金。而他在实验室制造了几类由此冲激所造成的合金，这些合金一但附上数量化的幅射，原子核会持续的释放一段很长的时间，不继改变其合金的结构，可维持一年以上。

四、STM32单片机的反重力勘测机器人设计

STM32单片机的反重力勘测机器人设计可以在机器人中加入STM32的单机片，让机器人悬浮于地表之上进行勘测，这对人工勘测减少了不少难度，一旦实现STM32单片机的反重力勘测机器人设计可以更加精准的勘测各个方面。

五、结论

随着科技的进步，大数据时代的发展，基于STM32单片机的反重力勘测机器人设计也可以逐渐实现，这不仅促进科技的发展，更会减少勘测困难与精细度等问题，同样也会大大节约成本。

参考文献：

[1]郑赛,尚志会,秦铵胜等.面向STM32单片机的智能温度监测报警系统[J].遵义师范学院学报,2024,26(01):88-90.

[2]孙希.基于STM32的智能穿戴式人体生理参数监测仪[J].仪表技术,2024(01):26-29.