基于单片机的灭火机器人毕业设计论文
灭火机器人论文

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------加密号:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 加密号:赛区统一编号:HLJ-A-196 HGC-A-004学校名称:黑龙江工程学院队长姓名:队员姓名:指导教师姓名:2012年8月摘要本系统使用8位MCU单片机为控制单元,配合寻迹绕开障碍物,使用火源传感器对火源进行寻找,反馈信号给MCU进行调整,寻火系统形成一个闭环系统,驱动风扇进行灭火。
完成题目基本任务的(1)(2))(3)(4)。
本系统考虑了小车重心、低功耗,稳定性能并且较经济的思路进行设计。
本题目小车能到消防场地任意地点进行灭火。
以蜡烛模拟火源随机分布在场地中,机器人小车自主进行寻火,灭火,反库,用时尽量少。
关键词:超声波测距;智能消防小车;火源传感器一、设计任务:1. 基本要求(1)在场地中随机放置一只蜡烛。
消防车从车库启动,计时开始,消防车同时发出出库声音提示。
消防车从车库出口驶出车库,自动行走到距离火源10cm以内区域,发出火警声音提示,停车3秒钟。
(2)消防车执行灭火工作,灭火完毕后,发出火灭声音提示。
(3)消防车经由车库出口自动返回到车库,停稳后,发出返库声音提示,计时结束。
(4)上述过程用时尽可能少。
2. 发挥部分(1)在场地中随机放置三只蜡烛。
消防车从车库启动,计时开始,消防车同时发出出库声音提示。
消防车从车库出口驶出车库。
(2)消防车能够找到一个火源,并自动行走到距离火源10cm以内区域,发出火警声音提示,停车3秒钟。
智能灭火机器人的设计与实现毕业论文

目录前言 (3)1 绪论 (4)1.1 选题的背景及意义 (4)1.2 国外发展 (4)1.3 国内发展 (4)2 灭火机器人相关理论与技术基础 (5)2.1 灭火机器人相关理论 (5)2.2 基本特征 (5)2.2.1 可行性 (5)2.2.2 有效性 (6)2.2.3 国家主导 (6)2.2.4 必要性 (6)3 灭火机器人体系结构与系统组成 (6)3.1 电源模块 (7)3.2 驱动模块 (7)3.3 光电传感器模块 (7)3.4 火焰传感器模块 (7)3.5 主控制模块 (8)3.6 灭火风扇模块 (8)4 灭火机器人安全技术 (9)4.1 报警技术 (9)4.2 火源探测技术 (9)4.3 安全可靠性 (9)5灭火机器人的设计与实现 (9)5.1 灭火机器的设计 (9)5.2 材料的收集与功能 (10)5.3 灭火机器人电路图的设计 (11)5.4 电路焊接 (12)5.5 灭火机器人的组装 (13)5.6 灭火机器人的调试 (13)参考文献目录 (17)致谢 (18)智能灭火机器人的设计与实现摘要:在我国乃至世界经济发展的今天,机器人成为不可缺少的人类好帮手。
而智能灭火机器人是一种新型的机器人。
而本文就是针对灭火机器人制作与研究,机器人以AT89C52单片机为控制核心。
主要以电源模块、电机驱动模块、避障传感器模块、火焰传感器模块、灭火风扇模块等电路组合而成。
用电机驱动芯片驱动通过避障传感器控制小车前进、后退、左右转。
火焰传感器对火焰探测实现风扇对准火源。
来实现灭火风扇进行灭火。
本设计制作的灭火机器具有准确、有效、简易的灭火功能,从而实现了现场灭火的目的。
关键词:灭火;传感器;电机驱动前言在经济高速发展的时代社会,现在城市到处都是高楼大厦。
如果在几十层或更高层出现火灾或无法接近的火灾现场,这都给消防队员带来了巨大的救援工作。
这个时候消防部门需要一种特殊的灭火与救援设备,而智能灭火机器人正是两者兼具的设备。
智能灭火机器人毕业设计论文

智能灭火机器人摘要文章对消防机器人进行了研究。
介绍了消防机器人的背景并简单描述系统硬件、光电传感器和火焰传感器的工作原理,并附以电路图加以说明,通过传感器连接电压比较器输出电平由M F13处理实现寻找火源。
最后由火焰传感器测距输入单片机实现停车并输出信号控制继电器闭合从而控制风扇灭火。
论文详细阐述了程序流程和实现过程。
此设计以数字集成电路技术为基础并以单片机技术为核心。
依据传感器的信号传入单片机实现各种指令处理。
小车在接近火源的过程中左右波动前进,躲避障碍物,最后找到火源打开风扇灭火。
关键词单片机;光电传感器;灭火装置;复眼目录1前言 (3)2机器人的相关概论 (6)2.1机器人的发展 (6)2.2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 (7)3硬件 (8)3.1机器人外观操作面板介绍 (8)3.2稳压板,灰度检测传感器 (9)3.3光电传感器,复眼 (10)3.4执行机构 (11)4软件电路设计 (12)4.1软件总体设计方案 (13)4.2v j c软件介绍 (14)4.3子程序 (16)4.4硬件电路软件电路 (22)5总结 (25)6参考文献 (26)7源程序 (27)前言目前由于人们的防火意识比较差,生活中火灾频发,消防战士在灭火中牺牲宝贵生命的事件不在少数,迫切要求机器代替人去执行灭火任务。
针对这个问题,前人已经做了很多的研究,有基于M S P430的灭火小车,能实现灭火功能。
还有的是人为地控制机器人的活动和灭火,这样使得不得不靠人来控制,浪费人力资源,不能很好的实现灭火的效果。
此设计在前人研究的基础上,通过不断地学习相关的知识,力求对消防机器人设计达到更深的了解和研究,促进消防机器人在火灾中的应用并推广在相关领域的研究,使消防研究工作不断向前发展,具有很大的学术价值。
在未来智能化和机械化的世界中,尤其是在消防事业中,一款好的机器的使用能够达到事半功倍的效果。
消防机器人的应用前景非常明朗。
基于单片机的灭火机器人控制系统设计与实1

超声波传感器
超声波传感器可以测量 3~200cm 范围内的物体的距离, 并通过模拟信号连接到 控制器上。精度高达1cm,并且非 常稳定。直观易与使用。机器人的启动我们是用声音启动。 通过超声波传感器进行启动,当声音达到一定的分贝的时 候,控制器通过超声波感性到的声音进行寻火。
超声波传感器参数:
致谢
在毕业设计期间,我很感谢宋老师的耐心指导和细心教导, 这使我对灭火机器人有了新的认识和更系统的学习,也感 谢我们学校给我提供这么好的机会进行学习,并提高自己 的专业能力和心理素质。感谢大家的帮助。让我能够如期 完成毕业论文。
软件介绍
我们在编程的时候使用c语言编程,用的软件是VJCstudio 进行程序的编写和修改,这款软件是在 VC6.0基础 上进行修改的。在 c程序进行编写的时候软件可以现实错 误说在地址和原因,我们可以有目的的去修改和改进。软 件具有简单易懂,易学好用的特点。
调试
先将底盘上的电机位置固定,连接控制器,在给固定的直 流电源,使底盘能够向直线行走和转弯,分别调试红外寻 线板和红外避障电路,使有反射光接收到后使信号输出为 一个高电平,供控制器进行检测。在安装好以上模块后, 再检查一次,保证位置合理,能正常得检测到外部情况。
2015 基于单片机的灭火机器人控制系统设计与 实现
指导老师:
姓 专 名 :
王亦军
于德春
业 :电气工程及其自动化
主要内容
设计来源背景说明
研究目的与意义 硬件介绍 软件介绍 调试
课题来源
在人类文明的悠久长河中,对机器人的梦想和追
求已有 3000 多年的历史。今天人类已经步入信息
基于单片机系统的无人环境灭火机器人的设计与实现

基于单片机系统的无人环境灭火机器人的设计与实现一、背景介绍随着现代化城市的建设,大量高楼大厦的发展已经成为了城市化进程中的一个重要标志,但与此同时,高楼大厦在建筑结构方面的设计复杂度也随之增加,这就给防火工作带来了极大的挑战。
当前,传统的火灾处理方式主要由消防员进行,但由于高楼的高度和结构的复杂性,人工防火存在着一定的缺陷和局限性。
如今,随着无人技术的发展,无人环境灭火机器人越来越受到人们的关注,它可以解决高楼防火难题,为人们的生命安全提供切实的保障。
二、设计方案无人环境灭火机器人系统主要采用基于单片机的控制器实现智能控制,其中包括雷达传感器、控制器、电池等组件。
在机器人的底部安装有两个轮子和一个悬挂支架,支架上安装有一种消防喷洒器械,当机器人探测到火焰时,机器人会自动移动到火灾现场并开始进行灭火。
机器人底部材料应该由具有良好散热性和高强度的金属制成,以确保机器人的稳定性和使用寿命。
三、实现流程1. 雷达传感器探测到火灾场景信号2. 控制器接收到输入信号进行信号处理3. 控制器根据处理结果控制机器人移动至火灾场景进行灭火4. 机器人利用喷洒器械进行喷洒,将消防液体喷洒至火场上以达到灭火的目的5. 当火场被消灭后,机器人自动返回基地并待机四、关键技术1. 火灾场景的探测技术:机器人所使用的探测技术必须能够精准地探测到火灾位置和范围。
此处可以采用红外线、热成像和光学技术,使机器人可以迅速准确地找到并灭火火源。
2. 智能控制技术:基于单片机实现智能控制,包括机器人方向控制、喷洒控制等功能的实现。
3. 机器人结构设计技术:机器人底部的材料应该具有良好的散热性和高强度,机器人的重量、体积、稳定性等方面都需要进行充分考虑和设计。
4. 喷洒器械设计技术:喷洒器械需要具备高效喷洒、均匀喷洒等特点,同时需要考虑机器人悬挂装置的稳定性和支撑能力。
五、总结此设计可以有效地替代传统的人工消防灭火,为高层建筑提供更好的消防保障。
基于单片机的智能灭火报警机器人设计和实现

基于单片机的智能灭火报警机器人设计和实现摘要随着科技的发展、社会的进步,人类不断创造着奇迹,工业的生产跟管理一步一步的前进,不断的创新。
多数控制和管理走进了自动化、信息化、智能化,智能化已经变成了科技发展的主要技术。
在很多工厂车间、工作现场环境比较恶劣的时候,人工不能完成的任务像货物的运输,寻找火源,灭火等,可以采用智能机器人来完成相应的任务,不但省时间,而且省人力。
根据工厂车间的实际日常需要,维持车间的正常运转,研究跟开发智能灭火报警机器人便具有了重大的意义。
本设计主要研究了智能的消防技术,智能机器人以AT89C52单片机为MCU,加上电源电路、驱动电路、火焰传感电路、红外传感器、灭火风扇、蜂鸣器以及其他电路组成。
电源电路为机器人正常工作提供了所需要的电能,驱动电路为机器人提供了可控制的移动,火焰传感电路是发现火源的主要硬件,红外传感器主要判断路况,灭火风扇完成灭火,蜂鸣器用来报警。
本作品对硬件组成进行了设计,并编写了软件程序框图,设计的机器人具有简单的灭火功能,实现了现场灭火。
关键词:AT89C52,驱动模块,单片机,火焰传感器IAbstractDesign of Intelligent of Elimination of FlameAlarm Robot on MCUAbstractWith the development of science and technology, social progress, human beings continue to create miracles with the management of industrial production forward step by step , and constant innovation . Most of the control and management into the automation, information, intelligence , intelligence has become a major technical technological development. In many factory workshop, job site environment is bad , I can not complete the task as artificial transport of goods , looking for the source of fire , fire , etc. , you can use intelligent robots to accomplish the task , not only save time, but also the provincial manpower. According to the actual needs of the factory floor daily to maintain the normal operation of the plant , with the development of intelligent fire alarm research robot will have a great significance.The intelligent design of the main study fire protection technology , intelligent robots to AT89C52 microcontroller MCU, plus the power supply circuit , driver circuit, flame sensing circuit , infrared sensors, fire fans, buzzers , and other circuit components. Providing the power to work the robot needs, provides the driving circuit of the mobile robot can be controlled , the flame sensing circuit hardware is found primarily an ignition source , the main infrared sensor to judge the road, the fire extinguishing power supply circuit for the fan to complete , with the buzzer to the police. The work on the hardware components were designed and prepared a block diagram of a software program to design robots with simple extinguishing function to achieve a live fire.Key words: The AT89C52,Driver Module,MCU,Flame sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章 绪论 (1)1.1智能灭火报警机器人的设计背景和意义 (1)1.2智能灭火报警机器人的目标 (1)1.3主要内容 (1)第2章 智能灭火机器人系统设计介绍 (2)2.1智能报警灭火机器人系统功能概述 (2)2.2系统工作原理 (2)2.3系统整体方案选择 (3)2.3.1 MCU的选择 (3)2.3.2 传感器的选择 (4)2.3.3 电源模块的选择 (5)2.4系统硬件总体设计 (6)2.5系统软件总体设计 (6)2.6本章小结 (6)第3章 系统硬件设计 (7)3.1电源模块 (7)3.2AT89C52与核心模块 (7)3.2.1AT89C52单片机介绍 (7)3.2.2 AT89C52最小系统硬件电路 (9)3.3电机驱动电路的设计 (9)3.4循迹与控制电路 (12)3.5.1红外测温传感器 (14)3.5.2红外测温传感器引脚 (15)3.6蜂鸣器报警电路 (16)3.7灭火风扇设计 (17)第4章 系统软件设计 (18)4.1软件开发平台介绍 (18)4.2PWM(脉宽调制) (18)4.3软件设计思路 (19)4.4系统主程序流程图 (20)4.5循迹程序流程图 (20)4.6电机驱动模块流程图 (21)4.7报警及灭火控制程序 (23)4.8避障程序流程图 (24)4.9本章总结 (25)第5章 系统功能调试 (26)5.1测试仪器及设备 (26)5.2功能测试 (26)5.2.1电源线路连接测试 (26)5.2.2 循迹功能测试 (26)5.2.3 避障功能测试 (27)5.2.4 灭火及报警功能测试 (27)5.3调试心得 (27)第6章 系统部分模块代码 (28)6.1初始化程序代码 (28)6.3延迟函数代码 (29)第7章 结 论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录A (33)附录B (35)第1章 绪论1.1 智能灭火报警机器人的设计背景和意义在现实生活中,火灾是非常普遍的,被称作是三大自然灾害之一。
基于单片机的灭火机器人毕业论文

工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称:嵌入式综合设计设计题目:机器人灭火比赛学生学号: 1205030215 专业班级: 2012智能科学与技术02班学生:陆晓学生成绩:指导教师(职称):昌辉(副教授)完成时间: 2015年4月21日工程大学计算机科学与工程学院制说明:1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生;四、五两项(中英文摘要)由学生在完成综合设计后填写。
2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。
3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个综合设计期间的表现、设计完成情况、报告的质量及答辩等方面,给出客观、全面的评价。
4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节。
凡不参加答辩者,其成绩一律按不及格处理。
答辩小组成员应由2人及以上教师组成。
5、报告正文字数一般应不少于5000字,也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。
6、平时表现成绩低于6分的学生,其综合设计成绩按不及格处理。
7、此表格式为工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式(适用于学院各类综合设计),各教研室可根据本门综合设计的特点及容做适当的调整,并上报学院批准。
答辩记录表成绩评定表学生:陆晓学号: 1205030215 班级:12智能科学与技术02班目录目录 (IX)摘要 (XI)Abstract (XI)第一章引言 (1)1.1 课题的开发背景 (1)1.2 课题的研究现状 (1)1.3 课题的研究意义 (1)1.4 课题任务 (2)第二章系统基本原理与总体方案设计 (3)2.1 灭火机器人的基本原理 (3)2.2 灭火机器人的整体设计 (3)2.3 灭火机器人模型的测量方案 (4)2.3.1 避障模块 (4)2.3.2 火焰检测方案 (5)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1 控制电路 (7)3.1.1 电机控制电路 (7)3.1.2 灭火驱动电路 (8)3.2 火焰测量电路 (9)3.3 避障模块 (11)3.4 液晶显示模块 (12)3.5 直流电源设计 (14)3.6 单片机系统 (15)3.6.1 单片机选型 (15)3.6.2 单片机晶振电路和复位电路 (18)第四章软件设计 (19)4.1 系统主程序设计 (19)4.2 寻火模块的设计 (20)4.3 避障模块设计 (20)4.4 显示模块的设计 (21)第五章系统的调试 (22)5.1 硬件的调试 (22)5.2 软件调试 (22)5.3 避障的实现 (22)5.4 寻找火源的实现 (23)5.5 遇到的问题 (24)5.6实验现象与结果分析 (25)第六章实物展示 (26)结束语 (28)致 (29)参考文献 (30)摘要该文设计了一款基于单片机的灭火机器人模型的设计。
毕业论文-智能灭火小车设计

毕业论文-智能灭火小车设计精品文档题目智能灭火机器人设计学院自动化学院专业电气工程及其自动化班级电气0604成员贺昌忠、罗海峰、李晓进、李建青2008年11月18日摘要本次设计CPU采用Atmel公司的AVR系列单片机中的Atmega16L。
完成的是学校组织的灭火机器人大赛。
完成的作品基本功能要求在规定的场地中尽快寻找到火源,然后在尽可能短的时间内作出灭火动作。
本作品使用AVR产生PWM波,控制小车的直流电动机,利用红处开关管探测障碍物,使得小车能够避开障碍,找到火源,从而做出灭火动作。
同时使用液晶显示各个阶段小车的任务,使得我们对小车的运行有一个很好的了解。
关键词:Atmega16L 智能小车光电开关 PWM 液晶显示智能灭火机器人一设计目的与设计要求此次比赛的场地如下图1所示,图中的H区为小车的起始地区域,蜡烛在图中圆形的区域内,中间的黑色线条表示场地中的木板,整个场地的场面为黑色,其中起跑线为白线,另外在火灾区的入口以及蜡烛之前的半圆处也各有一条白线。
场地中各处的尺寸如图中所标(单位均为mm),设计要求小车能够避开障碍物(木板),在最短时图1 灭火机器人比赛场地间内找到火源所在的区域,然后将火吹灭,要求小车整体外形尺寸限制在30cm×30cm×30cm之内,包括机器人的触角、探测物及装饰物。
二方案设计与论证根据设计的目的与要求,经过讨论我们一致选定左手法则,即小车一直延左墙走,当遇到障碍物就右转,直到进入火灾区时检测到白线改为右手走法,再利用蜡烛前面的白线检测火源。
因此设计的小车要求能够及时调节前进的方向,以避开障碍物,顺利找到火源。
1.直流调速系统鉴于价格和功能的考虑,我们选择了直流电机,通过PWM控制小车的速度以及方向。
电机驱动部分有以下两种方案:方案一:使用MOSFET构成H桥式驱动电路,利用PWM波形来控制小车的速度,再用单片机两个I/O口控制电机旋转方向,此电路驱动功率比较大,小车的转速比较快。
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武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称:嵌入式综合设计设计题目:机器人灭火比赛学生学号: _______专业班级: _______学生姓名: _______学生成绩: _______指导教师(职称):完成时间:_精品文档,知识共享!目录目录 (III)摘要 (V)Abstract ............................................................................................................................. V...I.第一章引言 (1)1.1 课题的开发背景 (1)1.2 课题的研究现状 (1)1.3 课题的研究意义 (1)1.4 课题任务 (2)第二章系统基本原理与总体方案设计 (3)2.1 灭火机器人的基本原理 (3)2.2 灭火机器人的整体设计 (3)2.3 灭火机器人模型的测量方案 (4)2.3.1 避障模块 (4)2.3.2 火焰检测方案 (5)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1 控制电路 (7)3.1.1 电机控制电路 (7)3.1.2 灭火驱动电路 (8)3.2 火焰测量电路 (9)3.3 避障模块 (11)3.4 液晶显示模块 (12)3.5 直流电源设计 (14)3.6 单片机系统 (15)3.6.1 单片机选型 (15)3.6.2 单片机晶振电路和复位电路 (18)第四章软件设计 (19)4.1 系统主程序设计 (19)4.2 寻火模块的设计 (20)4.3 避障模块设计 (20)4.4 显示模块的设计 (21)第五章系统的调试 (22)5.1 硬件的调试 (22)5.2 软件调试 (22)5.3 避障的实现 (22)5.4 寻找火源的实现 (23)5.5 遇到的问题 (24)5.6 实验现象与结果分析 (25)第六章实物展示 (26)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)摘要该文设计了一款基于单片机的灭火机器人模型的设计。
系统以STC89C52单片机为控制核心,创新自制火焰传感器用于火焰探测,红外光电传感器用于探测障碍物,L298 驱动电机前后转动,LCD1602液晶显示器用于显示灭火个数。
该系统火焰探测采用自制六路火焰传感器,是由五路远红外接收二极管和一路近红外接收二极管构成,它相对于目前其他火焰探测器,具有火焰探测精确度高、结构简单,性能可靠等优点。
避障采用E18-D50NK型号的光电传感器,该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。
此设计以数字集成电路技术为基础并以单片机技术为核心,依据传感器的信号传入单片机实现各种指令处理。
系统加入液晶显示器,使得系统具有可查看灭火的次数的人性化特点。
实验结果表明,该设计具有成本低、可靠性高、灭火速度快、安装调试方便等特征,非常适用于危险系数较大的火场,具有较好的应用前景。
关键词:STC89C52单片机、光敏晶体管、红外光电开关、1602液晶模块、L298NAbstractIn this paper, the design model for the design of a microcontroller-based fire-fighting robot. System to STC89C52RC microc on troller for con trol core, inno vati on homemade flame sen sor is used to measure the source of fire, use in frared receiverdiode to detect theroadblock ,the L298 drive motor rotati on LCD1602 display the nu mber of fires which are put out.The system use six inno vati on homemade flame sen sors which con sist of five remote In frared receiverdiodes and one close Infrared receiverdiode to measure the source of fire,which compare other measurements with high precision, simple structure, reliable performanee characteristics. Obstacle avoida nee uses the E18 - D50NK models of photoelectric sen sor, the sen sor has a long detect ion dista nee, small in terfere nee by visible light, the price is cheap, easy to assembleand convenient use, etc.This design is based on digital integrated circuit tech no logy and sin gle-chip microcomputer tech no logy as the core, accord ing to the sen sor sig nal to microc on troller process ing all kinds of in struct ions. Add liquid crystal display, maki ng the system in exti nguishi ng View exti nguish ing the nu mber of user-frie ndly features. The experimental results show that the design of low cost, high reliability, fire fast, easy installation features, very suitable for large fire risk coefficient, has a good application prospect.Key words: STC89C52 microcontroller, photosensitive transistor, infrared photoelectric switch, 1602 LCD module, L298第一章引言1.1 课题的开发背景火灾在现实生活中是非常普遍的,它被称为三大自然灾害之一。
随着经济的迅速增长,各种危险场所不可避免的火灾频繁出现,给社会安全造成了很多隐患。
一旦发生灾害事故,消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时,若没有相应的设备贸然冲进现场,不仅不能完成任务,还会徒增人员伤亡,这方面公安消防部队已历经诸多血的教训。
尤其是当新消防法出台后,抢险救援已成为公安消防部队的法定任务,面对新时期面临的新情况新任务,也为了更好地解决前述难题,消防机器人的配备显得日益重要。
消防部队将面对的火灾和应急救援的形势相当复杂。
尤其是在高温、有毒、易燃易爆等复杂环境中,为切实增强消防部队扑救大火的能力,也为更好地保护广大官兵的生命安全,配备消防机器人已势在必行。
1.2 课题的研究现状智能小车方面:智能小车,也称轮式机器人,是一种以汽车电子为背景,涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。
智能汽车作为一种智能化的交通工具,体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合,是未来汽车发展的趋势。
机器人技术方面:目前已经开发出了多种类型机器人机构,其结构有串联、并联及垂直关节和平面关节多种。
目前研究重点是机器人新的结构、功能及可实现性,其目的是使机器功能更强、柔性更大、满足不同目的的需求。
同时机器人机构向着模块化、可重构方向发展。
机器人控制技术现已实现了机器人的全数字化控制,基于传感器的控制技术已取得了重大进展。
目前重点研究开放式、模块化控制系统,人机界面更加友好,具有良好的语言及图形编辑界面。
同时机器人的控制器的标准化和网络化以及基于PC 机网络式控制器已成为研究热点。
机器人已经实现了全数字交流伺服驱动控制,绝对位置反馈。
目前正研究利用计算机技术,探索高效的控制驱动算法,提高系统的响应速度和控制精度;同时利用现场总线技术,实现的分布式控制[1]。
1.3 课题的研究意义智能避障灭火机器人实现了对安全防护的质的提高,也大大地减低了消防人员的危险。
在智能灭火系统中应用单片机来代替人的思考,还可以实现自动化控制,简化了灭火的工作流程,使单片机代替多余的消防人员,节省了国家不必要的支出,降低了危险自动灭火避障智能小车可以理解为机器人的一种特例,它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。
与普遍意义上的机器人相比该智能小车制作成本低廉,电路结构简单,程序调试方便,此设计在前人研究的基础上,通过不断地学习相关的知识,力求对消防机器人设计达到更深的了解和研究,促进消防机器人在火灾中的应用并推广在相关领域的研究,使消防研究工作不断向前发展,具有很大的学术价值。
1.4 课题任务根据自动控制的基本要求,自动灭火避障智能小车必须在无人干预的情况下依靠处理器自动完成所有的系统设计要求。
灭火通过火焰检测传感器找到蜡烛,控制电机引导小车走向蜡烛附近并吹灭蜡烛。
自动避障通过红外光电开关感应前方的障碍物,程序判断处理控制小车转弯避开障碍物。
系统具体设计要求如下:1. 实现直流减速电机的启、停、正、反控制;2. 利用直流减速电机实现对小车的运动控制;3. 利用稳压芯片为单片机电路系统提供稳定电压;4. 利用红外线光电开关对障碍物的检测;5. 利用光敏晶体管对火源的检测;6. 通过单片机控制小车运动状态实现小车的灭火避障;7. 利用1602液晶的工作状态显示;8. 通过编程实现系统程序的模块化设计;第二章系统基本原理与总体方案设计2.1灭火机器人的基本原理灭火机器人灭火原理如图1所示。
单片机采集火焰检测模块和避障模块的信号,通过控制电机驱动模块使小车避障行驶去找寻火源,在找到火源之后,单片机控制电机停止,开启风扇灭火,液晶显示小车行进状态和总扑灭火源个数,从而实现对整个火灾点灭火的过程。
火焰检测模块避障模块图1系统原理方框图2.2 灭火机器人的整体设计灭火机器人由四部分组成:1、数据采集模块,主要由火焰采集模块和避障模块构成,实现了灭火机器人的对各类参数的采集,是控制器核心部分。