文档介绍：题目:灭火机器人的设计
院、系:
学科专业: 机电一体化
学生:
学号:
指导教师:
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
目录
1绪论 1
机器人产生的背景 1
. 灭火机器人的发展 1
2 系统设计及方案比较 3
整体方案设计 4
硬件实现方案 4
MCU的选择 4
电机选择 4
传感器的选择 5
硬件总体设计方案 6
软件总体设计方案 6
3 硬件单元电路设计 7
电源电路 7
7
ATmega128单片机介绍 7
ATmega128单片机最小系统电路 9
电机驱动电路的设计 10
寻线电路的设计 12
火焰检测电路的设计 15
声音报警与灭火 15
灭火驱动电路 15
声音报警电路 16
4 软件实现 17
软件开发平台介绍 17
主程序流程图 17
寻线程序流程图 18
灭火程序流程图 18
5 系统功能调试 19
测试仪器及设备 19
功能测试 19
驱动电路部分 19
寻线部分 19
灭火效果部分 20
调试心得 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 绪论
机器人产生的背景
首先我介绍一下机器人产生的背景,机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,也同时,为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中,各国加强了经济的投入,就加强了本国的经济的发展。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果,那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况,人们越来越不断探讨自然过程中,在改造自然过程中,认识自然过程中,实现人们对不可达世界的认识和改造,这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
那么什么是机器人呢?人们一般的理解来看,机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置,或者叫自动化装置,它仍然是个机器,它有三个特点,一个是有类人的功能,比如说作业功能,感知功能,行走功能,还能完成各种动作,它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作,这里一个显著的特点,就是它可以编程,改变它的工作、动作、工作的对象,和工作的一些要求,它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看,应该更强调机器人智能,所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境,能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求,展望21世纪,机器人将是一个与20世纪计算机的普及一样,会深入地应用到各个领域,在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期,也是智能机器人发展的一个关键时期。
刚才我们用了短暂的时间,讲了机器人的发展以及我们对机器人的看法,进行了简单地介绍,相信大家在今后的学习中,能够加入到我们研究机器人这个行列中。
. 灭火机器人的发展
近几十年中,大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性,发生火灾时,不能快速高效的灭火。为了解决这一问题,尽快救助火灾中的受害者,最大限度的保证消防人员的安全,消防机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证,使得消防机器人应运而生。
从二十世纪八十年代开始,世界许多国家都进行了消防机器人的研究。美国和苏联最早进行消防机器人的研究,而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了消防机器人的研究,目前已有多种不同类型的消防机器人用于各种火灾场合。
我国从八十年代末期开始消防机器人的研究,公安部上海消防研究所等单位在消防机器人的研究中取得了大量的成果,"自行式消防炮"已经投入市场,"履带轮式消防灭火侦察机器人"也于2000年6月通过了国家验收。但是,我国消防机器人的研究还处在初级阶段,还有许多有待研究的问题。比如,高层建筑发生火灾时,消防人员不可能在短时间内到达高处的火灾发生地点,在地下建筑中,由于环境比较潮湿,烟气不易扩散,