小学机器人灭火

小学机器人灭火
小学机器人灭火

密级:机密

小学灭火机器人套装

杭州纳英特电脑电子工程有限公司

二〇〇六年八月

目录

第一章三轮灭火机器人概述 (3)

1.1 方案配件清单 (3)

1.2 功能描述 (5)

1.3 机器人的使用 (5)

第二章机器人的搭建和程序设计 (5)

2.1 机器人测试 (5)

2.2 机器人的搭建 (5)

2.2.1 马达搭配 (6)

2.2.2 底板的安装 (7)

2.2.3 红外传感器的安装 (8)

2.2.4 灭火风扇的安装 (9)

2.2.5 火焰传感器的安装 (9)

2.2.6万向轮的安装 (10)

2.2.7 灰度传感器的安装 (11)

2.2.8 电池盒的安装 (12)

2.2.9 整体效果图 (12)

2.3 机器人的程序设计 (13)

2.3.1积木程序的实现(程序及函数说明见具体程序) (13)

2.3.2 C语言的实现及命令解释 (13)

第三章常见问题分析 (17)

3.1 传感器故障 (17)

3.2 机器人常遇问题 (17)

3.3 其他注意事项 (17)

第一章三轮灭火机器人概述

1.1方案配件清单

本方案整体效果图如图所示(注意机器人在摆放的时候不要让灭火风扇挡住火焰传感器):

它所需配件:机器人平台一个,马达两个,灭火风扇电机一套,大轮宽胎两个,万向轮一个,火焰传感器四个,红外测障传感器四个,底部灰度传感器一个,声控传感器一个,灭火套装基板一

1.2 功能描述

对于灭火机器人来说,它需要解决的主要问题是如何去走迷宫?如何寻找火源并顺利的灭火?

本方案(迷宫采取左手法则,所谓左手法则是指机器人一直贴着左墙壁运动)采取的是无火不进房间退房法,灭火顺序为一、二、三、四号房间,四号房间没有火的时候机器人不进房间。机器人判断有无火,没有的话走迷宫,在走迷宫的过程中如果碰到白线(此时没有火焰的,有的话程序跳到灭火子程序里面去了)就开始退房门口白线,继续寻找下一个房间是否有火源。

1.3 机器人的使用

把机器人安装好之后,根据本方案提供的参考程序(请注意各传感器与机器人的接口一定要与程序接口相符,如果调整接口就必须修改程序中的相应接口)或用户自编程序进行调试无误后,编译下载到机器人(具体的下载方法请参阅机器人用户说明书的软件部分)。然后打开电源开关,按start键或声控启动就可以运行程序了。

第二章机器人的搭建和程序设计

2.1 机器人测试

在机器人的搭建过程中,首先需要对机器人各部件包括机器人控制主板、减速马达、传感器等进行测试(各配件的测试方法及其技术参数,请参阅各配件用户说明书),以保证在使用时部件的可靠性。同时每搭好一个主要的部件,也必须进行一个检测的过程,同样是保证机械结构的合理性。机器人的检测方法请参见用户手册(硬件部分)11-12页。

2.2 机器人的搭建

小学灭火机器人的整体效果图如图所示:(注意机器人在摆放的时候不要让灭火风扇挡住火焰传感器)

机器人的搭建主要分为这样几个部分:动力部分的安装(马达和万向轮),机械结构的搭建(灭火结构件的安装),传感器的安装(红外传感器、火焰传感器、灰度传感器和声控传感器),电池盒的安装。

整机效果图

2.2.1 马达搭配

本方案机械结构为三轮结构,具体马达的安装,请参见以下各图例说明。宽胎安装如图1-1所示:

MT3*6

大轮宽胎

图1-1

马达安装如图1-2所示:

第三排

图1-2

右边马达安装和左边相同,位置也是从图示位置自左至右第三排开始安装。

马达与机器人接口:左马达接机器人马达驱动0口,右马达接机器人马达驱动1口。

马达检测:马达装好后,用检测程序里面的马达检测子菜单(即motor子菜单)来检测马达是否正常。

2.2.2 底板的安装

底板安装如图1-3所示:

第二排

图1-3

在安装底板之前,仔细阅读板上标注的文字信息。按图示位置将底板上的两个安装孔固定在主机第二排最左和最右孔(图示位置由外向里看的第二排)。

注意:在安装时,请将底板标有文字说明的板面朝上安装。

2.2.3 红外传感器的安装

红外传感器的安装如图1-4所示:

1-4

注:本方案一共用了4个红外传感器,安装的方位是左面2个,前面1个,右面1个。具体方位如图1-5所示:

红外传感器的安装位置在灭火底板上有标注。只需按对应位置安装即可。

红外传感器整体安装如图1-5所示:

图1-5

注:从左至右红外传感器编号依次为L1、L2、L3、R4

(编号和接口都与程序一致)。 红外传感器检测调节见红外传感器使用说明书。

2.2.4 灭火风扇的安装

灭火风扇的安装如图1-6所示:

图1-6

注:注意灭火风扇的高度。开机的时候灭火风扇不要挡住火焰传感器。灭火风扇接口为马达接口3,注意马达线的接法,检查下是吹分还是吸风,如果是吸风,将马达黑线红线位置交换即可。

2.2.5 火焰传感器的安装

火焰传感器的安装如图1-7所示:

图1-7

注:中间火焰传感器正对前方,左右火焰传感器安装的时候要保持一定的夹角,度数在三十度左右,。以正对图片从左向右依次接模拟3、4、5口。底板下面的火焰传感器在左面(正对机器人的情况下),接模拟6口。

2.2.6万向轮的安装

万向轮的安装如图1-8所示:

2.2.7 灰度传感器的安装

灰度传感器的安装如图1-9所示:

图1-9

注:灰度传感器探头部分离地面的高度为5毫米时检测效果最好,灰度传感器探头部分可以装在铜柱上,灰度传感器的安装位置在底板的左侧第一行第四列孔和第三行第四列孔。第一行的灰度传感器1接模拟2口,第三行的灰度传感器2接数字9口。灰度传感器的值在白色的时候设置为80至100之间即可。具体检测调节见灰度传感器的使用说明书。 万向轮上铜柱固定孔

底部灰度传感器1安装孔

底部灰度传感

器2安装孔

2.2.8 电池盒的安装

电池盒的安装如图1-10所示:

图1-10

电池盒用胶枪或螺丝固定在机器人机身上,电池盒黑线(负极)接外接电源接口的最左端,红线(正极)接最右端。

2.2.9 整体效果图

侧视图前视图

2.3 机器人的程序设计

2.3.1积木程序的实现(程序及函数说明见具体程序)

2.3.2 C语言的实现及命令解释

程序实现思路:此方案中,机器人由灰度传感器判断冲出白色起始区,出起始区后进入灭火程序。如果发现火源调用灭火子程序,没有发现调用迷宫子程序(注意:优先考虑灭火子程序)。

在走迷宫的时候,机器人如果碰到白线则开始退房(注意:机器人在此时是没有发现火的,如果发现火的话,机器人已经执行灭火子程序了,就不会去判断门口的白线了)不论机器人是贴左墙壁走还是右墙壁走,迷宫子程序只有三种情况,比如用左手法则(就是机器人一直贴左墙壁走),机器人只有直走、左转和右转三种情况。对于灭火子程序,发现火后,机器人开始调整方向,当对准火后,机器人前进,到达灭火圈后开始灭火。

//xxmh.c

#define L analog(5) /*左火焰(接模拟拟口5)*/

#define M analog(4) /*中火焰(接模拟拟口4)*/

#define R analog(3) /*右火焰(接模拟拟口3)*/

#define R2 analog(6) /*2号房间检测火焰(接模拟拟口6)*/

#define D1 analog(2) /*检测地面白线灰度(接模拟拟口2)*/

#define L1 digital(15) /*左边红外(接数字拟口15)*/

#define L2 digital(11) /*左45度红外(接数字拟口11)*/

#define L3 digital(10) /*左前红外(接数字拟口10)*/

#define R4 digital(7) /*右前红外(接数字拟口7)*/

#define SK digital(13) /*声控(接数字拟口13)*/

void main()

{

while(!SK==1)//声控启动

{

printf("%d %d %d %d% \n",D1,L,M,R);//显示灰度及左中右火焰值 sleep(0.1);

}

while(D1<130)//走出起始区

{

motor(0,100);

motor(1,100);

}

while(1)

{

if((R<210||M<210)&&L3==0)//进入灭火程序条件

{

f();//灭火程序

}

else

{

mg();//迷宫程序

}

}

}

void f()//灭火程序

{

while(1)

{

if(M<10 && D1<120&&(L1==1||L3==1))//启动风扇电机条件

{

motor(0,-90);

motor(1,-90);

sleep(0.01);

ao();

motor(3,100);

sleep(1.00);

ao();

sleep(100.0);

}

if(R-L>15)

{

motor(0,-65);

motor(1,65);

} if(L-R>15)

{

motor(0,65);

motor(1,-65);

}

if(R>242&&M<200)

{

while(R-M>10)

{

motor(0,-65);

motor(1,65);

}

}

motor(0,95);

motor(1,95);

}

}

void mg()

{

if(D1<125&&R>230&&M>230&L>150&&R2>220)//无火不进房间检测条件

{

motor(0,00);

motor(1,20);

sleep(0.05);

while(L2==0)

{

motor(0,-80);

motor(2,80);

sleep(0.1);

break;

}

while(D1>110)

{

motor(0,-50);

motor(1,-50);

}

motor(0,-60);

motor(1,-60);

sleep(0.3);

ao();

while(R4==0)

{

motor(0,50);

motor(1,-50);

}

motor(0,-60);

motor(1,60);

sleep(0.05);

while(L1==0&&L3==0)

{

if(R4==1)

{

motor(0,30);

motor(1,100); }

else

{

motor(0,80);

motor(1,80);

}

}

}

else if( L2==1||L3==1 )

{

motor(0,50);

motor(1,-50); }

else if(L1==1 )

{

motor(0,100);

motor(1,100);

}

else

{

motor(0,-100);

motor(1,100);

motor(0,50);

motor(1,100);

}

}

第三章常见问题分析

3.1 传感器故障

传感器在使用过程中,可能会出现不能正常工作的情况。常见故障有红外传感器检测距离过近或过远,参照红外传感器的说明书即可。

3.2 机器人常遇问题

灭火机器人在运行过程中,可能出现一些问题,传感器的正确安装和调试是关键,传感器端口和程序中一致,参数设置和安装位置要合理。主要出现的问题是走迷宫的时候被“卡死”,调整转弯参数及适当调整传感器的位置即可防止卡死。

3.3 其他注意事项

调试好之后,注意传感器的位置不要变动,机器稳定以后最好把传感器固定下来。

智能消防机器人

智能消防机器人 目录 第一章引言 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2 Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire..2 1.3 实现功能 (3) 1.4 模拟房子介绍 (3) 第二章系统整体方案设计 (4) 2.1系统硬件设计 (4) 2.2系统软件设计 (4) 第三章硬件设计 (5) 3.1 电源管理模块 (5) 3.11稳压芯片LM7805、7806CV (5) 3.12电源模块电路原理图 (5) 3.2 电机驱动芯BTS7960 (6) 3.21 BTS7960的逻辑功能 (6) 3.22 外形及封装 (6) 3.23BTS7960电路原理图 (7) 3.3地面灰度检测传感器 ST188 (7) 3.3.1 ST188特点 (7) 3.3.2 检测原理 (7) 3.3.3 应用范围 (7) 3.3.4 外形尺寸(单位mm) (7) 3.3.5 ST188原理图 (8) 3.4火焰传感器 (8) 3.4.1火焰传感器使用 (8) 3.5报警电路 (8) 第四章软件设计 (9) 4.1 灭火机器人行进路线分析 (9) 4.2 软件流程图 (11) 4.3软件开发平台介绍 (11) 第五章调试记录及实验心得 (12) 5.1 调试记录 (12) 参考文献 (13) 附录: 程序清单 (13)

第一章引言 1.1课题背景 如今国内外对消防设备的研究越来越重视,投入也越来越多。慢慢趋向于自动化、智能化。实现灭火、火场侦查、危险物品泄露探测、破拆等功能。本文设计主要完成的功能是扑火救人。 本设计是基于STC89C52单片机对电动车进行控制的自动控制系统,研究的内容有:主要方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。硬件设计主要有电机驱动电路、热光源采集电路、声音采集电路、电风扇驱动电路、停车信号采集电路、LCD显示电路、电源电路及单片机最小系统。本系统以STC89C52单片机作为控制核心,通过接受到热光源采集电路传送的信号和声音采集电路传送的信号,对电动车电机进行控制,从而实现对电动车的转向控制。当两处着火,一处是物品,另一处是人着火;电动车通过声音识别,优先将人身上的火扑灭。其所实现的功能相当于简易消防机器人。 【关键词】消防车热光源 STM32单片机 LM298 ST178 1.2Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire Abstract Today, fire-fighting equipment at home and abroad more and more emphasis on the study, input more and more. Slowly tends to automation and intelligence. To achieve fire fighting, fire detection, hazardous materials leak detection, ripper and other functions. This function is primarily designed to complete fire fighting to save people. The design is based STC89C52 microcontroller to control for electric vehicle control system to study the contents of the following: the main program feasibility studies, hardware design, software design, system debugging in kind. Hardware design, main motor drive circuit, thermal light source acquisition circuit, the sound collection circuit, fan drive circuit, stopping the signal acquisition circuit, LCD display circuit, power circuit and microcontroller minimum system. The system STC89C52 microcomputer as the control core, through the acquisition circuit receives light transmitted thermal signal and voice signal acquisition circuit transmission of electric vehicle motors to be controlled in order to achieve steering control for electric vehicles. When the two fire, one is the items, another is a human on fire; electric vehicle through voice recognition, give priority to the human body fire. They achieve the functional equivalent of simple fire-fighting robot. 【Key words】:fire engine 、hot light、STM32 MCU 、LM298ST178

机器人灭火实验报告

“机器人设计与制作”课程设计报 告 机器人灭火实验 专业: 测控技术与仪器 班级: 测控081 设计人及学号: 指导教师: 完成日期: 卷问作用与与带置调高中资

一、设计目的: 通过本课程的学习和训练,应了解有关机器人技术方面的基本知识,掌握机器人学所涉及的技术的基本原理和方法,得到机器人技术开发的实践技能训练 。 1、巩固相关理论知识,了解机器人技术的基本概念以及有关电工电子学、单片机、传感器等技术。 2、通过使用机器人模型,编程处理机器人运动过程,分析机器人的控制原理。通过对其具体结构的了解,利用开发工具实现行走控制,并可以按预定的轨迹行走。 3、培养自学能力和独立解决问题的能力 二、设计任务: 机器人自主绕迷宫,发现火源报警。编写程序,使机器人完成给定的任务。 三、设计要求: 机器人灭火:通过机器人的I/O 口控制机器人在迷宫内自主行走,并且能够自主寻找火源并实施灭火。编写程序,使机器人完成给定的任务。 四、系统设计: 1、介绍所使用的硬件情况及工作原理。MT-UROBOT 概述 MT-UROBOT 是上海英集斯自动化技术有限公司设计制作的大学版机器人,它是专门为大学进行课程教学、工程训练、科技创新以及研究服务的新型移动智能机器人。 MT-UROBOT 结构 开关按钮 控制 MT-UROBOT 电源开关的按钮,按此按钮可以打开或关闭机器人电源。 “电源”指示灯 按下 MT-UROBOT 的开关后,这个灯会发绿光,这时可以与机器人进行交流了! “充电”指示灯 当你给机器人充电时,“充电”指示灯发红光。

“充电口” 将充电器的相应端插入此口,再将另一端插到电源上即可对机器人充电。 “下载口” “充电口”旁边的“下载口”用于下载程序到机器人主板上,使用时只需将串口连接线的相应端插入下载口,另一端与计算机连接好,这样机器人与计算机就连接起来了。 “复位/MTOS”按钮这是个复合按钮,用于下载操作系统和复位。当串口通信线接插在下载口上时,按击此按钮,机器人系统默认为此操作为下载操作系统;如果你想使用其复位功能则需要将通信线拔下,按击此按钮,机器人系统认为此操作为系统复位。 “运行”键打开电源后,按击“运行”键,机器人就可以运行内部已存储的程序,按照你的“指令”行动。 “通信”指示灯“通信”指示灯位于机器人主板的前方,在给MT-UROBOT 下载程序时,这个黄灯会闪烁,这样就表明下载正常,程序正在进入机器人的“大脑”即 CPU。 2、介绍编程思路和程序流程框图。 编程思路:采用使车一直左转的方法,通过小车上的1,2,3碰撞传感器感应遇到障碍物使小车以一定角度左转,然后再前进,采取左转行走的方法,让小车一直左转行走,在碰到障碍物以后自动退一小段再右转几十度继续左转行走,总能在最后绕迷宫行走一圈,从而走出迷宫并寻找到迷宫中的火源。以下是流程图:

灭火机器人程序

红外传感器接法 前红外:数字9 左红外:数字15 左45度角红外:数字10 右45度角红外:数字8 右红外:数字14 火焰传感器接法 左火焰:模拟3 中火焰:模拟5 右火焰:模拟4 (底部)灰度传感器:模拟2 声控传感器:模拟6 程序说明 #define p 120 //定义火焰传感器检测到火焰的返回值int k,j,i=0,n,b=1,c=1; //程序控制变量,不必更改 int m=i; int pro,end=1; void main() //主程序 { while(analog(6)>100) //声控启动 { } while(!(analog(2)>100)) //走出白色超始区 { motor(0,80); motor(1,80); } pro=start_process(test()); //启动地面标志线检测进程 while(1) //灭火与迷宫程序切换 { if (analog(3) { fire(); } else //没有发现火焰,进入迷宫子程序 { migong(); }

} void migong() //迷宫子程序 { if(digital(8)==0 II digital(9)==0) //如果前方或右45度角红外检测到障碍物,左转 { motor(0,-70); //根据情况,调节功率参数,以下雷同 motor(1,70); } else if(digital(14)==0 && digital(9)==1 && digital(8)==1) //如果只右方有障碍物,直行 { motor(0,100); motor(1,100); } else //如果没有障碍物,右转 { motor(0,100); motor(1,-100); motor(1,10); motor(0,90); } if((i>2)&&(i>m)) //如果标志线数大于2且标志线有变化(针对1、2、3号房间) { stop(); while(analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150) //如果没有检测到火焰 { motor(0,70); //右转 motor(1,-70); if(digital(14)==0) //右红外检测到障碍物,停止转动 break; } m=i+1; //更改标志线的对比变量 } if(i==1 && b && (analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150)) //4号房间,检测到第1条标志线,且没有火焰 { while(digital(9)==0 II digital(8)==0 II digital(14)==0) //任意右手红外传感器有障碍物,右转

消防机器人通用技术条件..

前言 本部分的第4、5、6、9章为强制性,其余为推荐性。 GAX X《消防机器人》目前拟分为9个部分: 一一第1部分:消防机器人通用技术条件; 一一第2部分:消防灭火机器人: 一一第3部分:消防侦察机器人; 一一第4部分:消防排烟机器人; 一一第5部分:消防救援机器人; 一一第6部分:消防洗消机器人; 一一第7部分:消防照明机器人; 一一第8部分:防暴机器人; 一一第9部分:排爆机器人: 本部分为GAXX的第1部分。 根据国内目前消防机器人的生产、使用情况以及今后较长时期内我国消防机器人的发展规划,编制了本部分标准。本部分标准首次发布。 本部分由中华人民共和国公安部提出。 本部分由全国消防标准化技术委员会第四分技术委员会(SAC/TCll3/SC4)归口。 本部分负责起草单位:公安部上海消防研究所。 本部分主要起草人

消防机器人通用技术条件 General specification for fire robot GAXX.-XXXX 1 范围 本标准规定了消防机器人的术语、分类、型号编制、功能、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。 本标准适用于在陆地上行走的各类消防机器人,不适用于在空中或水面、水下等执行消防作业的其它特种机器人。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文 件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 156—2007 标准电压 GB/T 191—2008 包装储运图示标志 GB/T 699—1999 优质碳素结构钢 GB/T 1173—1995 铸造铝合金 GB/T 1176—1987 铸造铜合金技术条件 GB/T 1348—1988 球墨铸铁件 GB/T 3766—2001 液压系统通用技术条件 GB 3836.1—2000 爆炸性气体环境用电器设备第一部分:通用要求 GB 4208—2007 外壳防护等级(1P代码) GB/T 4237—2007 不锈钢热轧钢板和钢带 GB 5083—1999 生产设备安全卫生设计总则 GB/T 7251.8—2005 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求 GB 7258—2004 机动车运行安全技术条件 GB/T 7932—2003 气动系统通用技术条件 GB/T 9439—1998 灰铸铁件 GB 12325—2003 电能质量供电电压允许偏差 GB 14097—1999 中小功率柴油机噪声限值 GB 15540—2006 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法 GB 17478—2004 低压直流电源设备的性能特性 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 20891—2007 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段) GB 50171—1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB 50257—1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB/T 13384—1992 机电产品包装通用技术条件 JB/T 9773.2—1999 柴油机起动性能试验方法 3 术语 下列术语适用于本标准: 3.1消防机器人fire robot

智能灭火机器人的设计与实现

第18卷第3期电子设计工程2010年3月V01.18No.3ElectronicDesignEngineeringMar.2010 智能灭火机器人的设计与实现 李小燕,陈帝伊,马孝义 (西北农林科技大学水利与建筑工程学院电气系,陕西杨凌712100) 摘要:根据国际灭火机器人的比赛规则,给出灭火机器人的软硬件设计。该系统硬件设计是以嵌入式ARM966E.S为核心,科学布置6个红外测距传感器,实现远红外火焰传感器组.能够快速精确检测环境。并采用双电源供电,直流电机驱动。而系统软件设计采用优化的避障、灭火算法。实验证明.该设计大大提高系统的实时性、快速性和可靠性。机器人搜寻4个房间并完成灭火用时8S左右.达到国际先进水平。 关键词:机器人;嵌入式系统;传感器;灭火机器人 中图分类号:TP31l文献标识码:A文章编号:1674-6236(2010)03—005l—04 Designandimplementationofintelligentfire-nghtingrobot LIXiao-yan。CHENDi-yi,MAXiao-yi (ElectricDepartmentofCollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthWestA&FUniversity, Yansting712100,China) Abstract:Accordingtotheruleofinternationalfire—fightingrobotrace.theha”dw呲andsoftware designofthefire-fight- ingrobota地presented.’nlehlLrdwal陀structureisbasedonembeddedARM966E-S.Sixinfrareddistancesen¥ol暗a弛dis—tributedscientificallyandthesectiOHoffar-infraredflamesensolt篙isdesignedcreatively,whichrealizesthefunctionofde-teetingenvironmentquicklyandaccurately.Dualpowersupplysolutionisadopted,andDCmotoristakenfitsdriver.The optimizedalgorithmsforobstacle-avoidanceandfire?extinguishing areintroducedin softwaredesign.Theexperimentsshow thatthereal-timecapability,rapidityandreliabihtyofthesystemarelargelyimprovedbythisdesign.Therobottakeseightsecondstosearchforfourroonlflandfinishesfire.fighting.whichreachestheintemationaladvancedlevel. Key words:robot;embeddedsystem;sensor;fire-fightingrobot 近年来。随着科技的迅速发展.智能机器人的研究在实 际应用中具有很大发展空间。机器人技术涉及人工智能、计 算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息技术等领域,是 一门综合性很强的学科。代表一个国家的高科技发展水平【-1。 智能机器人是各国科学研究的重要方向删。机器人灭火比赛 是近几年国内外广泛开展的一项机器人竞赛。本文针对基于 嵌入式ARM9内核的智能灭火机器人系统进行优化设计。 1系统硬件设计 机器人灭火比赛的目的是在图l(尺寸单位:ram)所示的 平面结构房子模型里。将蜡烛代替的火源随机地放于其中一 间.要求机器人快速无碰撞找到火源并将其熄灭。 为满足比赛的功能要求,本设计的灭火机器人硬件结构 由控制器、传感器模块、电源模块、驱动模块、灭火装置以及 声音模块等组成.其总体结构如图2所示。 1.1嵌入式系统 由于该系统设计所用传感器较多,传感器系统在整个灭火过程中不断采集环境信息,故要求控制器的核心必须对实收稿日期:2009_07—24稿件编号:20090r7083 基金项目:国家“863”计划(2006AAl00209) 图1比赛场地平面图 时任务具有很强的支持能力。因此。选用以嵌入式CPUARM966E—S为核心的STR91lFAM44控制器.该器件具有32位高端ARM9处理器。实时处理信息的能力强,处理速度为1.1MIPS/MHz,达到2倍以上ARM7处理器的处理能力嘲。为 作者简介:李小燕(1985一),女,四川成都人。研究方向:智能机器人。 一5l一

机器人灭火竞赛规则

附件一 机器人灭火竞赛规则 一、任务 机器人灭火是模拟现实家庭环境中处理火警的过程。 制作一个由计算机程序控制的机器人,在一套模拟平面结构的房间里运动,找到代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。 二、标准 1.模拟房子平面结构和特性 竞赛场地平面结构示意图见《规则附件》。示意图中的尺寸供练习和实践时参考,竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同,但允许有1cm范围内制作误差。 模拟房间的墙壁高33cm,材质为木质。墙壁为白色。竞赛场地地板为黑色的光滑木制表面。地板允许有接口,接合处平整并为同样的黑色。有一些机器人可能采用泡沫、粉末或者其他物质来扑灭蜡烛火焰,所以每一场竞赛后应清理场地。但不保证每一个机器人在该次竞赛过程中,地板都能保持完全黑色。 竞赛场地模拟房间里的整体地面是水平的,没有斜坡和楼梯。场地平整度要求:在不连续区域小于0.3cm水平误差。 房间所有走廊和门框的宽度均不小于46cm。门框上没有门,在门框所在地面上用一条2.5cm宽的白线表示房间入口和门,白线本身的面积属于房间内的区域。 机器人必须从竞赛场地中代表起始位置的白色正方形中开始启动。如示意图中标有“H”的正方形,代表起始位置。实际竞赛场地并不标记“H”。代表起始位置的白色正方形为30cm×30cm边长,正方形的对角线交点将设在46cm走廊的纵向中心线上。 参赛选手可以用一些装置来校正机器人在正方形中的位置。一旦启动,它可以在竞赛场地中向所希望的方向横向或纵向运动。 最终竞赛场地以当天现场提供为准。 2.场地照明 竞赛场地周围的照明根据比赛实际场地条件确定。

参赛者在竞赛前将有时间了解场地及周围环境灯光。竞赛期间的照明条件是相对稳定不变的。机器人灭火竞赛的挑战性特点之一就在于机器人应能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。 3.机器人 机器人整体外形尺寸在静止和运动状态下,都应保持在30cm×30cm×30cm之内,包括机器人的触角、探测物及装饰物;机器人的触角、探测物及装饰物均属于机器人的一部分。 对机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。 4.蜡烛 蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火源的火焰位置有效高度(指火焰底部距场地表面的距离)在15cm至20cm 之间,火焰本身高度将控制在2cm至3cm之间。否则,将会调整或更换蜡烛。 蜡烛是直径1-2cm的白蜡烛。 当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内,机器人启动之后,不管此后蜡烛火焰具体高度是多少,要求机器人能发现火焰。 蜡烛被安装在一个7cm(长)×7cm(宽)×3cm(高)的半光泽黄色的木质基座上。 5.传感器 在没有与其他规则和规范有抵触的情况下,对传感器的型号没有限制。 6.家具 竞赛场地内有一件模拟家具。由抽签确定房间号之后,这件模拟家具将摆放在该房间的示意位置。机器人可以接触模拟家具。模拟家具是一个不大于12cm直径的半光泽黄色的木质圆柱,柱高30cm、重大于3公斤。 三、规则 1.机器人运行 机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制,即:机器人必须是由计算机程序控制,而非人工现场控制。

灭火机器人设计

灭火机器人设计

毕业设计论文题目灭火机器人 专业名称机电一体化 学生姓名赵志祥 指导教师朱文琦 毕业时间 1

目录 第1章绪论 (2) 1.1 机器人产生的背景 (2) 1.2 灭火机器人设计的目的和意义 (3) 第2章系统设计方案研究 (4) 2.1 整体方案设计 (4) 2.2 硬件实现方案. (5) 2.3 软件总体设计方案......................................................................... (9) 第3章硬件单元电路设计 (10) 3.1 电源电路 (10) 3.2 微控制器模块的设计 (11) 3.3 电机驱动电路的设计 (15) 3.4 寻线电路的设计 (19) 3.5 火焰检测电路的设计 (24) 1

3.6 声音报警与灭火 (25) 第4章软件实现 (27) 4.1 软件开发平台介绍 (27) 4.2 主程序流程图 (28) 4.3 寻线程序流程图 (29) 4.4 灭火程序流程图 (29) 第5章统功能调试 (30) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 1

附录 (36) 1

摘要 本设计主要灭火机器人的制作与研究,小车以单片机为控制核心,加以电源电路,机电驱动,光电传感电路,灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源,专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前后移动和左右转向光电对管完成循迹和避障,光敏电阻传感器检测火焰,灭火风扇进行灭火。本设计制作的小车具有灭火功能,达到了实验现场灭火的目的,较好的完成了课题目标 关键词:传感器灭火机器人直流电机风扇 1

机器人灭火比赛规则

机器人灭火比赛规则 1.竞赛目的 制造一个计算机控制的机器人在一间平面结构房子模型里运动,找到一根蜡烛并尽快将它熄灭,这个工作受多个因素影响,它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程,那个蜡烛代表家里燃起的火源,机器人必须找到并熄灭它。 2.房子平面结构和特性 附件A为比赛场地平面结构图,图中的尺寸是近似的,真实的尺寸与给定值可相差2cm以内。 比赛场地的墙壁33cm高,由木头做成。墙壁刷成白色。比赛场地的地板将是被漆成黑色的光滑木制表面。地板的接合处要平整并漆上同样的黑色,不过不必非常平整,只要保证机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以了。场地中所有的走廊和门口宽都是46cm。门口并没有门,而是一个46cm的开口,将会有一个白色的2cm宽的白色带子或白漆印迹表示房间入口。 比赛场地的地板是黑色的,但是有一些机器人可能用泡沫、粉末或者其他的物质来熄灭蜡烛的火焰,所以每一个机器人比赛后会尽可能清洗好场地,但是不能保证地板在整个比赛过程中都保持黑色。 机器人将从一个标有“H”的代表起始位置的圆圈开始(见附件A)。真实的代表起始位置的白圈是实心的,不标记“H”。30cm直径的白色圆圈在46cm走廊的中心,也就是说在圆圈和墙壁之间将有8cm的空间。因此圆圈圆心在离两边墙壁24cm的地方。机器人必须在圆圈中启动。 3.场地照明 比赛场地周围的照明等级在比赛时才能确定。参赛者在比赛期间有时间了解周围的灯光等级及标定机器人。在在第一天调试设定后,比赛的照明将不会再调整来满足个别竞赛者的要求。比赛的挑战之一就是要求机器人能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。 4.机器人运行 机器人一旦启动,机器人必须在没有人的干预下自己控制,也就是说是自主控制,而非人工控制。 机器人在运行过程中可以碰撞或接触墙壁,但是不能标记和破坏墙壁,如果碰到墙壁将会受到处罚。机器人不能在比赛场地中留下任何可以帮助它运行的标记。如果裁判认为机器人故意破坏了比赛场地(包括墙壁),机器人将被取消资格,当然这不包括运动中意外的标记或刮擦。 熄灭了蜡烛。 机器人在熄灭蜡烛前必须已经找到了它,而不是碰巧喷出CO 2 5.熄灭蜡烛 等,机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来熄灭蜡烛。它可以运用类似水、空气、CO 2 禁止使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质。比如通过使燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭等,也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。 蜡烛在燃着时不允许被撞倒。为了使蜡烛不因水或空气而轻易倒下,我们把它放在木质基座上。 机器人扑灭蜡烛的过程中的所造成的混乱(水、发酵粉、生奶油等)将在比赛间歇被裁判

基于STM32的智能灭火机器人设计方案

143 电子技术 1 系统整体方案设计 智能灭火机器人在声音或人工启动后 ,左右两侧的电机被驱动旋转,小车在前进的过程中,通过两侧夹角固定红外传感器,来调整两轮的转速,是车体达到前行方向,前行过程中实时监测是否有火源存在,若火焰传感器检测到有火源时,向火源靠拢,当与货源达到一定距离时,温度传感器接收到信号,在单片机处理下使风扇转动,直至火源被灭才停止旋转,然后继续寻找下一火源。系统总体设计框图如图1。 基于 STM32 的智能灭火机器人设计方案 杨 斌,刘思美 (山东科技大学 电气与自动化工程学院 自动化系,山东 青岛 266590) 摘 要: 本系统以stm32微控制器为核心控制单元,以安装在车体两侧红外传感器来循迹,通过声音传感器启动,使用火焰传感器来检测火焰,以温度传感器检测与火源的距离,并用风扇来灭火。车身主要以相隔30度的五个红外传感器来调整车身的角度,实现了对运动方向的控制,进而躲避障碍物,实现了在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的功效。关键词:stm32;传感器;灭火机器人DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/fb17565001.html,ki.37-1222/t.2016.10.127 图1 系统总体设计框图 2 系统硬件设计 2.1 结构设计 在综合考虑工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响后,为了方便小车在前进过程中,能够直线前进,且没有左右较大的晃动,而且能够平稳转弯,我们采用圆形车体,两电机驱动,前后各安装一个万向轮。 车体主要由电路板,车底盘,风扇架,车轮等构成,为了更加节省车体空间,我们在设计电路板时,将稳压芯片,电机驱动,stm32芯片都焊接在一块板子上,使整个车体看起来更整洁更美观。在车体前方安装5个红外传感器,并且距中心红外各岔开30度,将两个传感器放在车盘后面,距中心岔开60度。这样能够使探测的范围更大,有利于对墙壁的探测。红外的距离大概8cm,经过检测,这样车体能够最快修正,更加平稳。电池放于车底盘下面,将车的重心降低,更有利于车体稳定。将风扇提高能够略高于火源,而温度传感器与火焰传感器一般与火源同等高度,风扇要有大概10度的向下倾角,这样就能保证最大范围的灭火。2.2 电源管理模块设计 电源管理模块包括稳压模块与驱动模块。由于单片机及所有的传感器系统供电采用的是5V 的电源,而车体要良好的运行电机的供电电压应该达到12V,所以在电源的处理上采用了稳压芯片,LM2596来稳5V,以供传感器使用,电机驱动模块使用直流12V,使用一款MC34063 升压芯片。由于传感器数量较多,尤其红外传感器所消耗的电流较大,这便是我们使用LM2596的原因。 电机驱动芯片我们采用的是 LR7843 ,电机驱动电路为一个由分立元件制作的直流电动机可逆双极型桥式驱动器,其功率元件由4片 N 沟道功率 MOS 管组成,额定工作电流可以轻易达到 100A 以上,大 大提高了电动机的工作转矩和转速。该驱动器主要由以下部分组成:功率 MOS 管栅极驱动电路、 IR2104驱动芯片、74HC08D 与门芯片等。2.3 传感器模块设计 红外传感器采用E18-D80NK,传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点。红外发射管发射出经过调制过的38KHZ 的红外光,当前方没有障碍物时,接收器收不到红外光,相反当前方有障碍物时,接受器可以收到红外光。根据此原理,机器人可以感知前方的路况从而决定是否前行。声音传感器是固定频率声控的,内部含有鉴频器,可以对固定频率音频信号识别;放大器对麦克风的声音进行100倍放大,并从接口插针输出,可以精密多圈电位器调节频率。这样我们就可以更加准确的控制小车,不至于在杂音下启动。温度传感器采用的是DS18B20 测温模块,其板载DS18B20芯片,同时留有3P 圆孔座,方便插拔DS18B20芯片,芯片引脚已经全部引出,内置上拉电阻,方便使用,价格便宜,能够精确检测与火源距离,使小车实现完全自动化。火焰传感器与风扇模块选材,满足需求即可,但其位置有较为严格要求,火焰传感器最好使用5路,分布原理与红外传感器分布原理相似,方便在检测火源后校正角度。风扇最好选用大功率空心杯等,能够保证足够的风力灭火,使用继电器控制其开关。 3 软件设计 程序的开发是在Keil 开发环境下进行的,包括源程序的编写、编译和链接,并最终生成可执行文件。软件设计部分包括系统初始化、 数据采集与处理、 电机控制、灭火等部分。 在小车接收到信号启动后,实时监测是否有火源存在,在红外传感器没有检测到物体时,小车则向两边斜向靠拢,以便贴近障碍物行驶。若检测到火源,根据火焰传感器来判别火源的方向,并逐渐向火源靠拢,靠近过程中及时修正车体方向,在距火源达到一定距离后,温度传感器接收到信号,通过单片机控制继电开通,促使风扇转动,直至检测不到火源时风扇停止。为防止火复燃,需小车在原地静定几秒钟,确定无火源时再离开,继续寻找下一火源。 4 结论 顺应于现代灭火技术的理念,基于stm32核心处理器,合理搭建小车机械结构,使用红外传感器避障,声音传感器启动,火焰传感器检测火源,温度传感器控制与火源距离,用风扇灭火,我们设计出一种运行稳定,价格低廉,可靠且可行的全自动智能灭火机器人。参考文献: [1] (美)麦库姆.小型智能机器人制作全攻略[M].(第4版)北京:人民邮电出版社,2013(06). [2]蔡自兴等编.机器人学基础[M].(第2版)北京:机械工业出版社,2015(03). [3]刘火良,杨森编.STM32库开发实战指南[M].北京:机械工业出版社,2013(06). 作者简介:杨斌(1993-),男,河南卢氏人,本科。

消防机器人设计报告

消防机器人设计报告

基于ATmega2560单片机的智能避障灭火小车 一、设计方案: 1、控制系统: Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路板,具有54路数字输入输出,适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATmega2560,同时具有54路数字输入/输出口(其中16路可作为PWM输出),16路模拟输入,4路UART接口,一个16MHz晶体振荡器,一个USB口,一个电源插座,一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。 该核心电路板能提供大量IO接口,因此为以后的传感器和功能拓展提供了便捷,同时搭配传感器拓展板,在使用和调试便捷性上优于其它单片机。 Arduino2560原理电路: 2、传感器: 方案一:光电循迹传感器+火焰传感器+红外线测距传感器 光电开关在一般情况下,由三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。

它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光受光器是接收不到的,当有物体通过时挡住了光,并把光反射回来,受光器就接收到了光信号,输出一个开关信号。 当遇到黑色线格的时候,由于黑色吸收了大部分光线,因此光电开光就会输出电平变化,单片机接收到信号以后做出相应的动作。 火焰传感器的基本构成及原理: 火焰传感器由红外线接收管、电平比较电路、灵敏度调节电位器三部分组成。通过红外线接收管探测周围环境,当接收到较强的红外线的时候,由电平比较器反馈给单片机电平变化信号。可通过电位器调节火焰传感器的灵敏度。 红外测距传感器: 红外测距传感器由四部分构成,红外线二极管,红外线接收管,电平比较器,距离调节电位器。 通过红外线二极管发射出红外线,接收管收到物体反射的红外线,通过电平比较器后输出一个变化电平信号。通过电位器调节,可以控制接收管给电平比较器的信号,而达到控制探测距离的目的。但由于红外线测距模块对火焰比较敏感,因此用在消防机器人上面不是很合适。 方案二:光电循迹传感器+火焰传感器+超声波传感器 该方案使用了超声波测距模块,利用超声波发射和接收模组,通过一定频率的超声波并接收该频率的反射波,通过两者的时差进行计算,准确得出障碍距小车的距离,屏蔽了火焰对测距模块的影响,能有效应用于避障机构。 3、动力机构: 方案一、四线二相步进电机*2 该方案中,步进电机能够按照特定的步进角进行运转,设定好步数,电机则运行相应的角度以下图为例: 虽然步进电机能很准确的对小车进行控制,但是由于其功耗和控制电路的因素,该方案未采用。 方案二、直流减速电机*2 使用L298N驱动两个直流电机,L298N驱动电路如下图:

灭火机器人报告

灭火机器人设计 学院:自动化学院 班级:测控0802 智能0901 姓名:伊超(06082057)刘少龙(06094006)鱼志健(06082022)符璇(06082023) 梁瑞华(06082034) 指导老师:赵勇 2010年5月——2010年11月

目录 第一章引言 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2实现功能 (1) 1.3模拟房子介绍 (1) 第二章系统整体方案设计 (2) 2.1系统硬件设计 (2) 2.2系统软件设计 (2) 第三章硬件设计 (3) 3.1电源管理模块 (3) 3.1.1稳压芯片LM7805CV (3) 3.1.2电源模块电路原理图 (3) 3.2电机驱动芯片L298N (4) 3.2.1 L298N的逻辑功能: (4) 3.2.2外形及封装: (4) 3.2.3 L298N电路原理图: (5) 3.3避障检测传感器HS0038 (5) 3.3.1 HS0038简介: (5) 3.3.2 HS0038特点: (5) 3.3.3 检测原理: (6)

3.3.4 HS0038与单片机连接原理图: (6) 3.4地面灰度检测传感器ST188 (6) 3.4.1 ST188特点: (6) 3.4.2 检测原理: (6) 3.4.3 应用范围: (7) 3.4.4 外形尺寸(单位mm): (7) 3.4.5 ST188原理图: (7) 3.5火焰传感器 (8) 3.5.1火焰传感器使用 (8) 第四章软件设计 (8) 4.1灭火机器人行进路线分析 (8) 4.2软件流程图 (10) 第五章调试记录及实验心得 (10) 5.1调试记录 (10) 5.2实验心得 (11) 参考文献 (13) 附录1: 程序清单 (14) 附录2: 灭火机器人实物图及灭火场地 (24)

消防灭火机器人在火场上的应用

消防灭火机器人在火场上的应用 发表时间:2019-09-09T16:20:39.407Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:郝少辉 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,在一些特殊的行业和企业中,会发生化学危险的爆炸事故,也会增加燃烧、火灾的安全隐患,导致灾害事故发生率提高,这也会增加救援的难度,增加人员的伤亡。 长庆油田第一采气厂消防大队陕西榆林 718500 摘要:随着社会经济的发展,在一些特殊的行业和企业中,会发生化学危险的爆炸事故,也会增加燃烧、火灾的安全隐患,导致灾害事故发生率提高,这也会增加救援的难度,增加人员的伤亡。由此而言,消防灭火机器人便由此而生。消防灭火机器人是在操作人员无线控制下进入火灾现场的,并且指挥人员通过机器人身上安装的摄像头中的火灾现场的画面,具体了解分析火灾现场的情况制定出切实可行的救火方案,并且消防机器人根据热传感器找到火源进行有效控制火势或灭火。 关键字:灭火机器人、科技、火场应用 什么是消防灭火机器人 上世纪六十年代机器人产生,此后经历了长时间的发展,应用广泛,出现在各个行业之中。渐渐消防机器人出现在人们视野,应用于灭火救灾工作中。在科研家经过三年的辛苦钻研,我国第一台消防灭火机器人诞生。机器人中的特种兵——消防机器人,在火场的抢险救灾中起着越来越大的作用。它可以自主的行走、跨越障碍、远程灭火等,也可以在火场外围环境进行勘察,在火场内进行救援。随着社会经济的发展,石油化工产业发展迅猛,隧道、铁路建人设增多,由此而发生的灾害也在增加。石油燃气的爆炸、毒气泄漏等灾害大多是突发的,难以预测,并且其过程比较复杂,不仅会造成大量的财产损失,还有造成人员伤亡。消防机器人的产生便有效地帮助消防队员进行现场的勘测,他们代替消防人员进入危险的灾害区域,进行数据的采集、处理等。这样可以减伤人员的伤亡,确保消防人员的人身安全。消防机器人在收集数据后进行反馈,由现场的指挥人员进行灾情的判断分析,制定出正确的解决方案。 消防灭火机器人的优劣势 随着消防灭火机器人的诞生,我国的消防事业得到了有效地发展。它具有很多优势,具体有以下几点。其一,消防灭火机器人作为机器人中的一类,它是无生命的,金属质地,不易损伤,所以在面临高温、浓烟的火灾情况时,它比人类更为有效,它没有人类的肉体,自然也没有此类的风险,在消防人员所不能到达之处发挥了重要的作用,从而减少人员的伤亡。如果消防机器人早被应用的话,那么在以前大火事件中损失将会减少很多。其二,现代科技的发展,智能化的进步,使得消防机器人更加的高科技化。它融合人工智能技术、自控技术、神经网络、电子机械工程等高端科技。消防机器人呢,更是机器人中的特种兵,它更为先进,更具有代表性。消防机器人可以根据灾情的真实情况进行针对性的分析,自主的判断出火灾的来源,进行数据的收集、分析、反馈,从而进行灭火的工作。其三,消防机器人它自身的消耗极小,重复实用性强,细心保养,它可以多次使用,充分发挥其性能,达到最高绩效。 在拥有诸多优点的同时,消防机器人也具有一些缺点。它的缺点主要表现在两方面,一方面,消防机器人的制作成本高,价格昂贵,不能得到广泛应用,限制了其应用的广泛性。它是智能化的先进科技成果,它的研制时间一般要很久,技术和资金的要求比较高,无法进行大规模生产,只能少数生产。因此,不能给消防部门大量的配备此类机器人,从而在一定程度上影响了其普遍性的应用。另一方面,消防机器人的维护保养的成本较高,并且其维护过程较为复杂。它在救援过程中有众多的功能与程序,所以在设计过程中要构造复杂的结构,针对其功能进行一一的设计与试验,因此对维护人员有一定要求,他们本身要拥有较高的文化素养和专业的知识技能。并且要求维护人员定期参加职业技能培训,使他们更加专业化。同时,因为在实际的使用过程中消防机器人会有损耗,维护的费用也比较高。 消防机器人的应用分析 在高层建筑火灾中的应用。我国经济突飞猛进,应时代要求,在我国的建筑中高层建筑群数量最多,加之土地资源的日益减少,高层建筑是我国乃至世界建筑建设的发展趋势。高层建筑的建设带来方便的同时,也增加了一些消防安全隐患。高层建筑如果发生了火灾,火灾的蔓延速度会很快,高层楼体的构造极容易扩大火灾,增加救援难度。这使得消防队员的救援难度增加,对消防工作有了更高的要求。首先,火灾发生时,着火点在高处,消防人员难以借助高楼内楼梯或电梯到往着火点。由于楼层过高,消防车举高受限无法快速的到达目的地,不能有效的进行灭火救援。消防员在登高时会受到多方面的限制,消防员的登高能力、人体的忍受力有限。高层建筑一般在人口密集、楼层密布的区域,高层建筑密度大,消防车无法直接进入。高层建筑中的空间比较狭小,有时的消防通道会被占用,从而加剧了救援难度。其次,发生火灾后会产生很多的浓烟,高层建筑中的浓烟不易消散,能见度很大程度的降低,导致消防官兵将面临浓烟的毒害,可能会造成伤亡,达不到有效地救援。再次,火灾发生在高处,会加大冷却用水,也会增加抑制火灾的用水量。通常在实际的火灾救援中,供水量难以满足抑制灾情所需要的用水量,因此错过救火的最佳时间。最后,当火灾的蔓延范围大、火势汹涌时,楼层外壁的玻璃幕墙、大型LED灯、或是空调外机都会受热燃烧从而掉落,很容易威胁消防人员的生命安全,也有可能对消防车造成损害。由此,消防灭火机器人在解决这个事情上发挥了很好的作用。研究人员在设计时便结合了高层建筑结构的特点,在消防机器人上安装了完善的灭火装置,也有相应的灭火系统。它们具有自动上楼下楼功能,在火灾现场进行数据采集、分析。以此来确保消防人员的安全,更好的保障人们的人身安全与财产安全。 在地下建筑中的应用。地下建筑环境大多都是封闭的,当火灾发生在地下环境时,大火会迅速蔓延,火场温度会大幅度增加,环境的封闭是浓烟无法扩散,浓度随之提升,这对于消防人员来说救援的难度增强了许多。如果进入了地下封闭环境,消防队员自身的安全不能得到保障。这样的情况下,消防机器人便可以解决这一问题,其可以进入地下建筑,进行数据采集、分析,反馈给现场指挥人员,从而采取更为有效地措施,减少因火灾引起的伤亡。对于地铁隧道中的突发火灾,我国制定了应急措施,在地铁内部的设计上也会有满足此类的要求。虽然如此,但是在实际情况发生时,灭火救人的难度依旧很大。消防灭火机器人在此方面具备优势,它具有攀爬功能,可将它作为地铁、隧道的消防设备。这样可以在第一时间进行灭火工作,减少人员伤亡,财产损失。 在石化场所中的应用。在石油、化学产品等易燃易爆场所而言,发生火灾的话,其后果是严重的,其危害之大,损失之多,影响之广是难以形容的。现在的消防人员一旦进入便会有人身危险。消防灭火机器人应用到此类场所中,有效地降低人员的伤亡,减少财产的损失,也可以及时的进入火场,及时的落实措施、实施救援,避免有次生灾害发生。 总结 就目前而言,消防灭火机器人应用于火场救灾中是大势所趋。在不久的将来,消防机器人将会被广泛应用于消防人员的救灾行动中,

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