项目名称:植物实验机器人

组 别: 中学组 奖 项: 天津市一等奖
代表团: 天津 参赛队:
队 员: 杨浩喆 辅导教师: 郭莉 郭海光 唐禾

项目摘要:

植物实验机器人帮助同学们探究生物学中有关植物的知识。机器人可以辅助我们进行实验,我们只需将实验用液体(如生长液)放入容器中,便可以远程通过机器人的水泵来为植物输送实验用液体。机器人会自动通过传感器收集数据,监测植物生长状况,并记录下来显示在植物实验数据监测平台上。 整套方案主要分为两个部分:植物实验数据监测平台和由 Arduino 和树莓派组成的控制系统。 监测平台负责收集传感器数据以及发送控制指令给控制系统。其程序采用 PHP + MySQL 构架开发。水位传感器、室内温度湿度传感器、土壤湿度传感器等传感器的数据会被记录到MySQL数据库中,当用户访问时展示。 由 Arduino 和树莓派组成控制系统,控制系统程序采用 Python 开发。Arduino 连接传感器采集数据,树莓派则是整个系统的大脑,负责系统与服务器的通讯,比如上传数据、接收控制指令。每隔一个小时,控制系统会向服务器报告当前传感器数据。当控制系统接收到水泵启动指令时,树莓派会让 Arduino 发送 GPIO 数字信号使继电器吸合,以打开水泵。 附件中附有整套方案的数据传输流程图。当用户使用浏览器访问监控平台时,后端 PHP 程序会从数据库中读取数据,通过 Web 前端展示给用户。控制系统上传传感器数据时,通过 TCP 协议直接将数据写入监控平台服务器的数据库中。服务器与控制系统的通讯采用 MQTT 即时通讯协议。

演示视频:

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