机械毕业设计1116灭火机器人结构与控制
家庭灭火机器人设计报告毕业设计
家庭灭火机器人设计报告毕业设计设计报告：家庭灭火机器人摘要：随着科技的发展，智能家居产品已经成为现代家庭中不可或缺的一部分。
然而，目前市场上尚缺乏能够进行灭火工作的智能家居产品。
因此，本报告提出了一种家庭灭火机器人的设计方案，旨在提供家庭火灾预防和紧急灭火的解决方案。
关键词：家庭灭火机器人、智能家居、火灾预防、紧急灭火1.引言1.1背景家庭火灾是一种常见的事故，可能造成人员伤亡和财产损失。
然而，由于人们对火灾的预防意识不足，火灾事故频发。
因此，迫切需要一种能够提供家庭火灾预防和紧急灭火功能的智能家居产品。
1.2目的本报告的目的是设计一种家庭灭火机器人，通过自主导航、火灾预警和自动灭火等功能，提高家庭火灾的预防能力和应对效率。
2.设计方案2.1硬件设计家庭灭火机器人包括主控制模块、导航模块、感知模块和灭火装置。
主控制模块用于控制机器人的运动和整体功能。
导航模块利用激光雷达等技术，实现机器人的自主导航和避障功能。
感知模块包括温度传感器、烟雾传感器和火焰传感器，用于监测火灾情况并提供火灾预警。
灭火装置采用喷雾器和灭火泡沫剂，用于进行紧急灭火。
2.2软件设计家庭灭火机器人的软件设计包括路径规划、火灾预警和灭火控制。
路径规划算法基于环境地图和导航模块提供的数据，实现机器人的自主导航和避障功能。
火灾预警算法根据感知模块提供的数据，分析火灾情况并发出预警信号。
灭火控制算法实现灭火装置的自动开启和灭火泡沫的喷射。
3.测试与评估为了验证家庭灭火机器人的性能，我们将进行实际场景的测试。
首先，我们将在不同家庭环境中测试机器人的自主导航和避障功能。
然后，我们将模拟火灾情况，测试感知模块的火灾预警性能以及灭火装置的喷射效果。
最后，评估整体系统的可靠性和实用性。
4.结论家庭灭火机器人是一种有潜力的智能家居产品，能够提供家庭火灾预防和紧急灭火的解决方案。
通过自主导航、火灾预警和灭火控制等功能，可以有效地预防火灾事故的发生，并提供紧急灭火的支持。
灭火机器人的控制技术研究
灭火机器人的控制技术研究灭火机器人是一种自动化的消防设备，它能够在火灾现场进行疏散、探测、监控和灭火等工作，从而保证了消防人员的生命安全和火灾现场的救援效率。
随着科学技术的不断发展，灭火机器人的控制技术也日新月异。
本文将探讨灭火机器人的控制技术研究现状、需要改进的地方以及未来的发展方向。
一、灭火机器人的控制技术研究现状灭火机器人的控制技术是其最为核心的部分，目前主要包括以下方面：1.机器人体系结构的设计：机器人体系结构是灭火机器人最基本的构造，它由机身、运动机构、控制系统、传感器等几部分组成。
机器人的体系结构设计需要考虑诸多因素，例如火场环境、机器人的功率消耗、机器人的结构可靠性等。
因此，设计一个适合消防救援工作的机器人体系结构是灭火机器人控制技术研究的核心问题之一。
2.机器人的导航和控制算法：机器人需要具备自主导航和控制能力，以便能够在火场中自由运动、执行任务。
当前，常用的机器人导航和控制算法包括基于显式规划的方法、基于模糊逻辑的方法、基于遗传算法的方法等。
3.多传感器信息融合技术：多传感器信息融合技术是指通过融合不同传感器所接收的数据来建立系统的环境感知。
当前，常用的多传感器信息融合技术包括基于模型的融合方法、基于经验的融合方法等。
4.实时监控和数据传输技术：机器人需要实时传输感知到的数据、任务执行情况等，以便消防救援指挥部可以根据机器人的信息进行指挥和控制。
目前，常用的实时监控和数据传输技术包括无线通信技术、互联网技术等。
5.灭火技术和消防救援技术：机器人需要掌握消防救援领域的知识和技术，以便能够在火场中提供救援措施和灭火措施。
目前，针对灭火机器人的消防救援技术主要包括水枪灭火技术、泡沫灭火技术、消防喷雾技术等。
二、需要改进的地方虽然目前灭火机器人的控制技术已经取得了不少的进展，但是还需要在以下几个方面进行改进：1.机器人体系结构的优化设计：当前，灭火机器人体系结构还存在一些问题，例如机身设计不合理、控制系统的效率不高等。
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：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。
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。
灭火机器人课程设计报告
灭火课程设计报告灭火课程设计报告1、引言灭火是一种能够在火灾发生时自动执行灭火任务的智能。
它的设计和制造具有重要的意义，可以帮助人们更好地应对火灾事故，减少火灾对人类和财产的伤害。
本报告将详细介绍灭火的课程设计过程。
2、设计目标本课程的设计目标是设计出一款功能强大、操作简单、安全可靠的灭火。
具体目标包括：2.1 实现自动巡航功能，能够在火灾发生时快速抵达火灾现场；2.2 配备适用于不同火灾场景的灭火装置，能够完成有效的灭火任务；2.3 采用先进的传感器技术，实时监测火灾情况，并对环境进行实时评估；2.4 具备自主判断能力，能够根据火灾情况自主调整灭火策略；2.5 实现远程控制功能，方便人员对灭火进行操作和监控。
3、系统架构灭火的系统架构包括硬件和软件两个部分。
3.1 硬件设计3.1.1 机械结构设计：设计的外形结构和运动装置，使其能够在复杂的环境中自由移动和操作。
3.1.2 动力系统设计：选择合适的动力源，并设计相应的动力系统，满足长时间工作的需求。
3.1.3 传感器选择和布置：选择适用于火灾检测和环境感知的传感器，并合理布置在上。
3.1.4 灭火装置设计：根据不同火灾场景的需求，设计合适的灭火装置，确保有效的灭火效果。
3.2 软件设计3.2.1 控制系统设计：根据的任务需求，设计控制系统，实现的自主导航和灭火操作。
3.2.2 通信系统设计：设计灭火与远程控制终端的通信系统，实现远程控制和监控功能。
3.2.3 算法设计：开发适用于灭火的控制算法和灭火策略，保证能够高效地执行灭火任务。
4、实施计划本课程的实施计划分为以下几个阶段：4.1 需求分析阶段：对灭火的功能需求进行详细分析和定义。
4.2 设计阶段：基于需求分析结果，进行机械结构设计、动力系统设计、传感器选择和布置、灭火装置设计、控制系统设计、通信系统设计以及算法设计。
4.3 制造阶段：根据设计结果，采购和制造所需的各种零部件，并进行整体组装。
灭火机器人课程设计报告
灭火机器人课程设计报告灭火机器人课程设计报告一、引言随着技术的发展，人工智能机器人已经逐渐融入我们的日常生活，成为解决问题的重要工具。
在这个课程设计中，我们将开发一款基于机器学习技术的灭火机器人。
通过模拟真实的火灾救援场景，机器人需要学会识别火源、规划安全路径，并采取正确的灭火策略。
这个项目将综合运用机器学习、路径规划、机械设计等多方面的知识，旨在提高学生的创新思维和实践能力。
二、机器人硬件设计1、移动平台：为了能让机器人移动到指定的位置，我们选择使用轮式移动平台。
通过配置多个传感器，机器人可以感知周围环境，确保在复杂地形中稳定移动。
2、机械臂与灭火装置：为了实现抓取和操作灭火设备的功能，我们设计了一款具有多个自由度的机械臂。
在机械臂的末端，安装了一个可以喷射灭火剂的装置。
3、传感器系统：机器人配备了火焰传感器、温度传感器和烟雾传感器，以检测火灾位置和程度。
此外，还安装了红外摄像头，用于识别和避开障碍物。
三、机器学习算法我们采用深度学习算法来训练机器人的火灾识别模型。
首先，我们从大量火灾图片中提取出特征，然后使用卷积神经网络（CNN）进行训练。
通过训练，模型能够根据摄像头捕捉的图像，准确判断是否存在火源。
四、路径规划算法机器人需要从起点到达火灾地点，期间需要避开障碍物。
为此，我们采用了基于A算法的路径规划方法。
A算法是一种启发式搜索算法，能够根据当前状态和启发式信息，寻找最短路径。
通过定义每个节点的代价，算法能够计算出从起点到目标点的最短路径。
五、控制系统机器人的行为由嵌入式控制系统控制。
该系统包括一个主控制器和多个从控制器。
主控制器负责接收用户的指令和传感器数据，从控制器负责执行主控制器的命令，控制机器人的移动和机械臂的操作。
主控制器通过无线通信与从控制器进行数据交换。
六、实验与结果为了验证机器人的性能，我们在实验室环境下进行了一系列测试。
测试中，机器人成功识别了火源，并根据路径规划算法避开了障碍物，最终到达火灾地点，成功执行了灭火任务。
毕业设计(论文)-履带式消防机器人设计
毕业设计（论文）-履带式消防机器人设计摘要本篇论文旨在设计一种履带式消防机器人，以提高消防工作的效率和安全性。
通过对消防机器人的需求分析和功能设计，结合现有的技术和方法，提出了一种具有远程控制、自动灭火和烟雾检测功能的履带式消防机器人。
通过实验验证，证明了该机器人在火灾现场的可行性和实用性。
第一章引言1.1 研究背景随着人口的增加和城市的扩张，火灾事故频繁发生，给人民的生命财产造成了巨大的损失。
目前消防工作主要依赖于人工进行，但存在一定的风险和局限性。
因此，设计一种能够自主执行消防任务的机器人对于提高消防工作的效率和安全性具有重要意义。
1.2 研究目的本毕业设计的目标是设计一种履带式消防机器人，具备远程控制、自动灭火和烟雾检测等功能。
通过对现有机器人技术和消防需求的分析，实现机器人在火灾现场的实用化。
第二章文献综述2.1 消防机器人的研究现状消防机器人技术的研究已有多年历史，目前已经取得了一定的成果。
国内外研究者主要从机器人的结构设计、控制系统和传感器技术等方面进行了研究。
2.2 已有的履带式消防机器人设计已有的履带式消防机器人设计多采用了液压驱动和电动驱动等方式，通过远程控制实现机器人在火灾现场的操作。
这些机器人具备一定的灭火能力，但大多数缺乏烟雾检测功能。
第三章系统设计3.1 需求分析根据消防工作的实际需求，本设计确定了履带式消防机器人的主要功能模块，包括远程控制模块、灭火模块和烟雾检测模块等。
3.2 系统结构设计本设计提出了一种基于嵌入式系统的履带式消防机器人结构设计。
该机器人由控制模块、运动模块、传感器模块和执行模块等组成。
3.3 系统流程设计本设计基于事件驱动的系统流程设计，通过编程实现机器人在不同情况下的自主决策和操作。
第四章硬件设计4.1 控制模块设计控制模块采用了单板计算机作为主控制器，通过串口和无线通信模块与操作员进行远程控制。
4.2 运动模块设计运动模块采用履带式结构，通过电机和减速器驱动履带的运动。
灭火机器人的设计与实现
型钢混凝土柱确定轴压 比限值的方法 和钢筋混凝土柱确定轴压 比限 值的方法不 同在于考虑了钢骨含量对轴压比的影响。推导轴压 比时 ，为 推导公式方便 ，同样把外包钢骨转化为连续 的钢板 ，利用平截面假定和 外包钢的连续化 。
轴压力限值的试验值
ｌ＋ ｇ ｙ ＋Ｓａ １ Ｌ ＋Ｌ
＋
２￡
２×Ｏ．０Ｏ３
，
］＝ｄ（１ ６ ＋ｌ ２７｛ ·等 等 ＋ｏ．３４等 ·Ｐ ）
…
式中：ｃＬ为抗震等级影 响系数 ，一 、二和三级分别取Ｏ．８、０．９和１．Ｏ； ｂ，＾为柱截面的宽和高 ；ｄ为考虑钢骨腹板 的计算厚度 ，按文献 中公 式计算 ；ｐ 为配钢管率。
２ 采 用控 制轴 压 力 限值 （即 《型 钢 混凝 土 柱 》 轴 压 比 限值 ）的 方法
图４ 灭火 实 验 场地
参 考 文献 ［１］刘海成 ．ＡＶＲ单 片机原理 及测控 工程应 用．北京航 空航天大 学 出版社 ，２００８ ［２１朱玉 玺，崔如春 ．等 ．计 算机控 制技术 ．电子工业 出版社 ，２００５ 【３惆 荷 琴，吴秀清 ．微 型计算 机原理 与接 口技 术＿中国科 学技术 大学出版社 ，２００８ （４】杨恢先 ，黄辉先 ．单 片机原 理与应用 ．人民邮 电出版社 ，２００６． ［５１郭天 祥－新概念 ５ｌ单 片机Ｃ语 言教程 ．电子工业 出版社 ，２００８．
巍霸
应 用科 学
１０７
钢 骨钢 管 混凝土 柱轴压 比限值 的讨论
蔡洪 洲 ，赫 芳 （１．中地海外辽 宁建 筑１－程有限责任公 司 ，辽宁沈阳 １ １００３４；２．辽 宁天维纺织研究建筑设计集 团有限公司 ，辽宁沈 阳 １ １００１５）
摘 要 提ｍ界 限破坏时钢骨 一钢管混凝 土组 合柱轴压 比和轴力 比限值 。 关键 词 钢管 一钢骨混凝 土组合柱 ；界限破坏 ；轴 压 比限值 中 图分 类号 Ｔｕ 文 献标 识码 Ａ 文章 编 号 １６７３～９６７１一（２０１０）０８１—０１０７—０ｌ
课程设计灭火机器人设计报告
目录1. 概述 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
2. 作品的总体设计............................................................................... 错误！未定义书签。
2.1系统功能及技术指标...................................................................... 错误！未定义书签。
2.2系统的构成...................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3主要设备及元器件选型.................................................................. 错误！未定义书签。
2.4系统核心处理策略.......................................................................... 错误！未定义书签。
3. 作品的详细设计............................................................................... 错误！未定义书签。
3.1硬件设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
......................................................................................................... 错误！未定义书签。
灭火机器人的工作原理与设计
摘要随着社会与国家的发展，在经济迅速增长的同时，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，于是现代火灾及时补救已成为迫在眉睫需要解决的问题，救火早一刻就少一分损失，消防救援人员固然速度已经很快，但也需要一段不小的时间，而且进入救火现场还有生命危险的可能，于是消防机器人的理念诞生了。
首先阐述了研究灭火机器人发展及其意义，接着介绍了机器人的硬件系统及其控制原理。
重点分析研究能力风暴机器人进行灭火的方案实现。
包括灭火装置硬件的选用，用风扇灭火装置及远红外线火焰探头能实现更好的灭火效果。
其次先确定探头对火源的光强临界值，是机器人对火源的定位更精准，从而移动灭火机器人，实现灭火。
关键词：机器人寻找火源灭火AbstractWith the social and national development, rapid economic growth, the inevitable fires of various dangerous places frequent to cause a lot of hidden dangers of social security, so the modern fire in a timely manner has become a pressing need to remedy problems, fighting back the moment on curbing losses, while fire and rescue personnel have quick speed, but do not need a little time, and enter the fire scene may have life-threatening, was born the idea of fire-fighting robot.First, the study described the development of fire-fighting robots and their significance, then introduced the robot hardware system and control theory. Focus of research capacity to conduct fire storm robot program to achieve. The selection of hardware devices, including fire, fan the flame extinguishing devices and infrared sensor can achieve better fire-fighting effects second, the probe first determine the intensity of the fire threshold, a robot more accurate positioning of fire, fire-fighting robot to move to achieve fire.Keywords: Robot, Find fire, Fire目录第1章绪论 (1)一机器人的发展 (1)二研究灭火机器人的意义 (2)第2章灭火机器人的系统结构 (3)一机器人的概述 (4)二机器人的系统结构 (4)（一）传感器 (4)（二）控制单元 (5)（三）驱动与传动 (5)第3章机器人灭火硬件的硬件扩展装置 (6)一灭火硬件扩展的选择 (6)二灭火风扇装置 (6)三远红外线火焰探头 (8)第4章机器人灭火项目程序的实现 (12)一灭火过程的分析 (12)二机器人找火的过程 (12)三机器人灭火的过程 (13)第5章结论 (14)结束语 (15)参考文献 (16)第1章绪论一、机器人的发展机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，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①。
消防机器人毕业设计
消防机器人毕业设计消防机器人毕业设计在当今社会，随着科技的不断发展，机器人技术也得到了迅猛的进步。
机器人在各个领域发挥着重要的作用，其中之一就是在消防行业中的应用。
消防机器人作为一种新兴的技术，正在逐渐成为消防员的得力助手。
在我即将毕业的大学阶段，我选择了消防机器人作为我的毕业设计课题。
首先，我对消防机器人的功能进行了研究和分析。
消防机器人的主要任务是在火灾发生后，进入危险区域进行救援和灭火工作。
因此，我决定设计一个具备自主导航、火灾探测、灭火和救援等功能的消防机器人。
消防机器人需要具备自主导航的能力，能够根据预先设定的路径自动行走，并且能够避开障碍物。
为了实现这个功能，我使用了激光雷达和摄像头等传感器，以及路径规划算法，使机器人能够准确地找到火灾现场。
其次，我对消防机器人的火灾探测功能进行了研究。
火灾探测是消防机器人的核心功能之一，它能够及早发现火灾并报警，以便消防员及时采取措施。
为了实现这个功能，我使用了红外线传感器和烟雾传感器等设备，能够及时检测到火灾的存在。
同时，我还加入了图像识别技术，能够通过分析火灾现场的图像，判断火势的严重程度，为消防员提供更准确的信息。
另外，我还对消防机器人的灭火功能进行了研究。
灭火是消防机器人的重要任务之一，它需要具备喷水和喷雾等灭火装置。
为了实现这个功能，我设计了一个灭火装置，能够通过水泵将水喷射到火灾现场，迅速灭火。
同时，我还加入了温度传感器，能够实时监测火灾现场的温度变化，以便消防员根据情况调整灭火策略。
最后，我对消防机器人的救援功能进行了研究。
救援是消防机器人的另一个重要任务，它需要具备抓取和搬运等能力。
为了实现这个功能，我设计了一个机械臂，能够抓取受困人员并将其安全转移。
同时，我还加入了声音识别技术，能够通过分析声音，判断受困人员的位置和状态，为救援提供更准确的信息。
通过对消防机器人的功能进行研究和设计，我成功地完成了我的毕业设计。
这个消防机器人具备了自主导航、火灾探测、灭火和救援等功能，能够在火灾发生后及时进行救援和灭火工作，为消防员提供有力的支持。
灭火机器人课程设计报告
灭火课程设计报告正文：一.前言本文档是灭火课程设计报告，旨在介绍设计和开发一个能够自主进行灭火操作的。
本文档详细描述了该的设计需求、功能模块、系统架构、软硬件设计等关键内容，同时还包含实施计划、测试方案和项目进展等信息。
二.设计需求在城市中，火灾是一种常见的灾害，危及人们的生命和财产安全。
灭火的设计目标是能够在火灾发生时迅速到达现场进行灭火，保护人们的生命财产安全。
设计需求包括以下几个方面：1. 自主导航能力：需要具备能够在复杂环境中自主导航的能力，包括避障、寻路等。
2. 环境感知能力：需要能够感知周围环境，检测火灾状况，包括火源位置、火势大小等。
3. 灭火能力：需要能够进行灭火操作，包括喷水、喷雾等灭火手段。
4. 远程控制能力：需要能够远程控制，以便操作人员能够对进行指令控制。
三.功能模块基于上述设计需求，我们将的功能模块划分为以下几个部分：1. 导航模块：负责的自主导航功能，通过SLAM算法实现地图构建和路径规划。
2. 环境感知模块：负责的环境感知功能，包括火灾检测、温度检测等。
3. 灭火模块：负责的灭火操作，包括水源获取、喷水喷雾等。
4. 远程控制模块：负责的远程控制功能，操作人员可以通过遥控器或者方式App对进行控制。
四.系统架构基于以上功能模块，我们设计了如下的系统架构图：（插入系统架构图）五.软硬件设计在软硬件设计方面，我们将的核心控制模块采用嵌入式系统，利用ROS进行软件开发和控制。
同时，为了提高的稳定性和可靠性，我们选择使用高性能的电机和传感器，以及防火材料进行机械设计。
六.实施计划我们根据项目需求和资源情况，制定了如下的实施计划：1. 第一阶段：设计需求分析，完成系统设计和功能规划。
2. 第二阶段：软硬件开发和集成测试，实现各个功能模块的开发和测试。
3. 第三阶段：系统集成与调试，完成系统整体集成和测试。
4. 第四阶段：性能测试和优化，对系统性能进行测试和优化。
5. 第五阶段：项目总结和报告撰写，撰写课程设计报告并进行项目总结。
毕业设计(论文)-灭火机器人工作原理与设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-灭火机器人工作原理与设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/c6b2f174b9d528ea80c779ec.png)
GDGM-QR-03-077-B/0Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report题目：灭火机器人工作原理与设计(in English)：The Theory and Design of Fire Fighting Robot系别：电气自动化系班级：07机电一体化1班学生姓名：学号：指导老师：摘要毕业设计《灭火机器人的设计》对机器人传感器环境感知、空间机构、自动控制、多智能决策的研究提出了严格的要求，也提供了一个良好的理论联系实际的实验平台。
本论文主要在机器人领域的以下三个方面进行了分析研究：对多传感器环境感知的研究机器人以NXP 公司ARM7 系列中LPC21 32 微处理器为核心，以碰撞传感器、红外传感器、光敏传感器、地面灰度传感器、光电编码器等作为检测系统，通过对采集信号的处理，确定机器人周围环境的信息，并根据路径规划出决策行进运动。
利用火焰传感器探测火焰，火焰传感器利用红外敏感型元件对红外信号强度的检测并将其转换为机器人可以识别的信号，从而来检测火焰信号。
准确方便，易于操作。
多个传感器的合理运用，使机器人对室内环境分析更加细致，对工作提供更加有利的条件。
自动控制和程序的编写人对周围环境的反应过程主要是感觉→大脑思考→作出反映，机器人的信息处理流程也是如此。
有了传感器对的环境的感知，便需要有程序让机器对实际情况作出反应，程序的选择和编写也就变得至关重要。
通过对多个方案的对比和分析，。
VJC（图形化与编程语言）是用于能力风暴智能机器人系列产品的软件开发系统，具有基于流程图的编程语言和C 语言。
我们结合实际情况可能出现的问题进行编程，通过各方面的整合，机器人在有源寻迹灭火、无源寻找火源灭火、避开障碍等多方面有出色的表现。
对机器人机械结构、空间机构的研究按照设计的要求构思机器人机械结构，机器人必须具备能够自动火源定位、靠近火源及灭火等动作；行走机构实现直行进退、左右拐弯、避开障碍物等动作。
本科毕业设计-灭火机器人(定稿)
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的灭火机器人指导教师：王星封磊学生专业：计算机应用技术班级：计应1402学生姓名：赵凯、赵耀华、朱凯、刘栋教研室主任：信息工程学院二〇一六年月日基于单片机的灭火机器人设计摘要该文设计是一款基于单片机的灭火机器人模型的设计。
该设计以STC89C52单片机为控制核心的系统，通过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驱动电机前后转动实现机器人平面运动。
该系统火焰探测采用自制的六路火焰传感器，其中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，它与目前其他火焰探测器相比，具有火焰探测精确度相对高、结构较为简单，性能可靠等优点。
避障则用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。
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，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，L298N，E18-D50NKFire fighting robot hardware design based on singlechip microcomputerAbstractIn this paper, the design model for the design of a microcontroller-based fire-fighting robot. System to STC89C52RC microcontroller for control core, innovation homemade flame sensor is used to measure the source of fire, use infrared receiverdiode to detect the roadblock.The system use six innovation homemade flame sensors which consist of five remote Infrared receiverdiodes and one close Infrared receiverdiode to measure the source of fire,which compare other measurements with high precision, simple structure, reliable performance characteristics. Obstacle avoidance uses the E18 - D50NK models of photoelectric sensor, the sensor has a long detection distance, small interference by visible light, the price is cheap, easy to assemble and convenient use, etc. This design is based on digital integrated circuit technology and single-chip microcomputer technology as the core, according to the sensor signal to microcontroller processing all kinds of instructions.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.Keywords:STC89C52 microcontroller, photosensitive transistor, infrared photoelectric switch, L298N, E18-D50NK目录摘要......................................... 错误！未定义书签。
灭火机器人结构与控制设计
灭火机器人结构与控制设计灭火机器人的结构设计主要包括机器人底盘、机械臂、传感器和灭火装置等部分。
底盘是机器人的基础，负责机器人的移动和平衡控制。
通常采用轮式底盘，具备足够的稳定性和机动性，可以在复杂的火灾现场进行灵活移动。
机械臂是机器人的“手臂”，用于操作灭火装置、搜救受困人员等任务。
传感器是机器人的“感知器官”，用于感知火灾现场的温度、气体浓度等信息，提供给控制系统做出智能决策。
灭火装置是机器人的关键部分，通常采用液态或气态灭火剂进行灭火，具备灭火效果好、灭火范围大的特点。
灭火机器人的控制设计主要包括传感器数据获取与处理、路径规划与导航、灭火装置控制等子系统。
传感器数据获取与处理是指通过传感器获取火灾现场的温度、气体浓度等信息，并进行数据处理与融合，提供给控制系统做出决策。
路径规划与导航是指通过路径规划算法确定机器人的移动路径，并通过导航控制机器人沿着规划好的路径移动到指定位置。
灭火装置控制是指根据火灾现场的实际情况，控制灭火装置的开启、关闭等操作，实现灭火任务的完成。
灭火机器人的控制系统通常采用分层结构，在不同层次上实现控制的任务。
最底层是底盘控制模块，负责底盘的运动控制和平衡控制，通过电机控制系统实现机器人的前进、后退、转弯等动作。
中层是机械臂控制模块，负责机械臂的运动控制和灭火装置的操作控制，通过电机控制系统实现机械臂的伸缩、旋转等动作。
最上层是智能控制模块，负责传感器数据的处理与决策，通过算法实现路径规划、导航和灭火装置的开启、关闭等操作。
灭火机器人的控制算法是实现自主控制的关键。
路径规划算法可以通过地图信息和传感器数据计算出机器人的最优路径，提高机器人的行动效率。
导航算法可以根据机器人的运动状态和传感器数据实现精确的导航控制，使机器人能够准确地达到指定位置。
灭火装置控制算法可以根据火灾现场的温度、气体浓度等信息，实时调整灭火装置的开启、关闭等操作，保证灭火效果和安全性。
综上所述，灭火机器人的结构设计和控制设计是灭火机器人性能和效果的关键。
灭火机器人课程设计报告
智能机器人课程设计设计题目：灭火智能机器人的设计和实现目录第1章机器人系统总体方案设计 (3)1.1 设计目标 (3)1.2 机器人功能设计及指标要求 (3)1.3 机器人系统总体结构设计 (4)第2章机器人系统硬件详细方案设计 (5)2.1 传感器选型 (5)2.1.1 超声波测距传感器 (5)2.1.2 红外避障传感器 (5)2.1.3 火焰传感器 (5)2.2 机器人系统硬件连接图 (6)2.2.1 STM32单片机最小系统 (6)2.2.2 电源模块 (7)2.2.3 红外避障传感器 (7)2.2.4 超声波测距传感器 (8)2.2.5 火焰传感器 (8)2.2.6 电机驱动模块 (8)第3章机器人系统软件详细方案设计 (9)3.1 主函数 (9)3.2 超声波测距程序 (10)3.3 红外避障引脚设置程序 (12)3.4 电机驱动程序 (12)3.5 火焰检测程序 (12)第4章机器人系统开发调试步骤 (13)4.1 传感器选型和引脚分配 (13)4.2 传感器独立测试 (13)4.2.1 超声波测距传感器测试 (13)4.2.2 红外避障传感器测试 (13)4.2.3 火焰传感器测试 (13)4.3 电机独立测试 (14)4.4 综合测试 (14)第5章实验中遇到的故障及解决方法 (15)第6章收获与体会 (16)第1章机器人系统总体方案设计1.1 设计目标本次课程设计的目标是：在一辆两驱智能小车的基础上，搭载各种传感器，设计出一款具有自动避障和搜寻火点功能的智能机器人，可以完成简易的灭火功能。
设定的实验环境为带有隔板障碍的4*4方格迷宫，如图1-1所示。
起火点随机放置在其中一个方格中。
机器人需要从起点开始搜寻火点，躲避障碍，最终靠近火点一定距离时，小车停止运动，进行接下来的灭火操作。
图1-1 机器人灭火场地布局图本课设旨在通过一类典型智能机器人的设计、调试，掌握各环节和整个智能机器人系统的调试步骤与方法，加强基本技能训练，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。
灭火机器人的设计与制作
灭火机器人的设计与制作之主控板在控制主板的设计过程中，考虑到系统的可重用性和灵活性，采用两个双面板相连的设计，即上层是ARM最小系统板，下层是系统附加功能扩展板，这样的设计也降低了PCB设计的复杂性。
PCB设计中大量采用贴片元器件，提高了系统的稳定性。
灭火机器人控制主板主要分为上层最小系统板，包括微处理器、指示灯、按键等；下层板主要包括A/D采样模块、电机驱动模块、稳压电源模块等。
控制主板实拍图如下：灭火机器人主控板上层最小系统板设计时考虑今后能独立使用在其它平台上，所以电路中包含了电源电路、复位电路，JTAG调试电路等，并且搭载了三个LED、四个KEY、一个BEEP作为系统的输入输出装置。
电源电路采用简单的三端稳压IC，加入钽电容和瓷片电容进行滤波，并在MCU的电源输入口再次用钽电容和104瓷片电容进行滤波，防止MCU因为电源波动意外复位，保证系统稳定可靠运行。
复位电路采用集成的复位芯片CAT1025，该芯片支持高、低电平复位以及上电和手动两种复位方式，并且内部集成了EEPROM，通过IIC总线与MCU进行通信，能够存储一些系统常用配制信息。
一般情况下，MCU的吸收电流比驱动电流要大，因此LED的连接采用共阳的方式，即将LED阳极接到3.3V电源上，将负极连到I/O口上，如此可以减轻MCU的驱动负担。
另外，在最小系统板上也留出了丰富的扩展接口如串口、IIC、USB口，USB工作指示灯接口在不使用时亦可当作普通I/O口来使用。
为了最小系统板在独立使用时容易放置并且防止短路，将接插件母座焊接在最小系统板反面，与安装在下层板正面的公座对接。
下层板留出了许多功能接口，以便将来能即插即用。
下层板的外围放置的是接插件和大的分立器件，中间区域即最小系统板下面是不用插拔且体积较小的四个稳压电源电路及声音检测电路，既节省了空间又不会与上层板接触。
下层板共有十路A/D插座供传感器使用，两路PWM输出控制舵机，两路直流电机驱动，两路边缘捕获输入用来连接电机码盘反馈，提供包含电源的四针UART、IIC各一路。
(完整版)灭火机器人
摘要随着社会的进步，机器人技术的不断深入使得机器人的应用领域不断扩展，从以往的多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活，消防机器人作为消防部队中的新兴力量，加入了抢险救灾的行列。
而为了更好的为生产生活服务，灭火机器人技术的优化势在必行。
本设计中智能灭火机器人采用AT89S52单片机作为检测和控制的核心,实现机器人的智能控制，包括寻迹、寻找火源、躲避障碍接近火源、启用风扇灭火等功能。
火源探测使用红外传感器，障碍物判断采用集成红外传感器，电机采用直流电机。
电机控制核心采用AT89S52单片机，控制系统与电路用电耦合器完全隔离以避免干扰。
实现的功能是：从安全区域出发，自动寻找火源并选择路线灭火,避开障碍物接近火源,启用风扇吹灭火源后结束。
关键词:寻迹,寻找火源,躲避障碍，吹灭火目录第一章课题设计的目的、要求及意义 (1)1.1课题的目的 (1)1.2 要求及意义 (1)1.2。
1 要求 (1)1。
2。
2 意义 (1)第二章系统整体方案设计 (2)2。
1 设计思想 (2)2。
2 系统硬件设计 (2)2。
3 方案论证与比较 (2)2。
3.1 车体 (2)2。
3.2 寻迹 (2)2.4 系统软件设计 (3)第三章硬件设计 (4)3.1 外形设计 (4)3。
2 检测黑线的设计 (4)3。
3 避障电路 (4)3.4感光传感器 (4)3.5 火焰传感器 (5)3。
6 电机驱动芯片L298N (5)3。
6。
1 外形及封装 (5)3.6。
2 电机驱动电路 (6)3。
7 单片机AT89S52 (6)3。
8 电源部分设计 (7)3.9灭火部分设计 (7)3。
10 灭火与报警 (7)3。
10。
1灭火驱动电路 (7)3。
10.2声音报警电路 (8)3。
11 火焰定位 (8)3。
12灭火方式 (9)第四章软件设计 (9)4.1软件设计思路 (9)4。
2 灭火机器人行进线路分析 (9)4。
3 软件流程图 (8)第五章制作与调试 (9)5.1 制作流程 (10)5。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。
因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。
本系统采用68HC11单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。
本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。
实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。
关键词：单片机，小车，引导控制，传感器AbstractContent: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses 68HC11 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task.Keywords: Microcontroller , Car ,Control system, Sensors目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题来源与意义 (1)1.2课题背景 (1)1.3课题研究方法 (2)第二章能力风暴机器人的基本构成 (3)2.1外形构造 (3)2.2主板 (4)2.3 68HC11的基本知识 (4)2.4传动结构——齿轮箱 (5)第三章方案设计与论证 (6)3.1总体设计方案 (6)3.2小车的制作方案设计与论证 (6)3.3驱动电机模块的选定 (7)3.4寻迹传感器模块的选定 (7)3.5单片机控制模块的选定 (8)3.6火源传感器模块的选定 (8)3.7灭火模块的选定 (9)3.8电源模块的选定 (9)3.9最终方案 (9)第四章灭火控制方案与策略 (11)4.1 灭火场地 (11)4.2行走方案分析与确定 (11)4.3火焰定位 (13)4.4传感器的布置 (14)第五章灭火机器人灭火装置及结构设计 (15)5.1灭火方案的确定 (15)5.2水泵灭火装置结构设计 (16)5.3灭火机器人外形设计 (19)第六章控制程序设计 (20)6.1智能灭火小车系统总体流程 (20)6.2程序流程图 (21)6.3部分功能代码 (24)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1课题来源与意义随着时代的发展，机器人已经不是一个陌生的名词了，现在的电影大片中经常性的出现机器人，它们存在于工厂，普通人的家里，科技研究所，马路上等等，它们有智能的也有非智能的，有人型也有普通机械式的，其中对我们这代人来说印象最深刻的就要是风靡一时的好莱坞电影大片《变形金刚》，里面的机器人不但可以变身而且它们有自己的思想，是智能机器人但又高于智能机器人，它们近乎是一个个完整的独立的“人”。
现实生活中，机器人的运用也非常广泛，就马航失联一事来说，我国的“蛟龙”号探测机器人就发挥着人类无法替代的作用（人类无法承受深水下巨大的水压）；再如我国的“嫦娥”号探月机器人更是凝聚全国人民的心血，象征了华夏民族伟大的智慧的结晶。
总之，如今的时代方方面面有着的机器人的身影。
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。
目前智能机器人比赛在高校进行的如火如荼，很多高校都有自己的机器人协会及研究中心。
利用各类机器人平台还可以完成本科生、研究生的毕业课题研究。
我的毕业课题就来自于“能力风暴”智能机器人比赛。
本课题所选取的智能机器人平台就是广茂达公司推出的“能力风暴”智能机器人，本课题完成的就是灭火机器人结构与控制系统的研究。
1.2课题背景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，消防人员不容易快速的判定火源位置；而在石化企业发生火灾时，将产生大量的毒气，消防人员在灭火时极易中毒。
研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人，协助消防人员进行火灾的定位和灭火，将有极大的社会意义。
基于人工智能的不断发展，各项高新技术的不断成熟，在可预见的将来，消防机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡。
同时也应该看到，我国在研究消防机器人方面较国外同行已落后太多，存在技术差异和代沟，消防机器人的不断研制、生产和装备过程，应坚持自主研制为主，引进为辅，提高我国消防部队消防装备现代化的水平并及时装备消防部队，提高消防部队打赢大仗、恶仗、硬仗和特殊战役的能力，提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救援的作战效能，提高消防部队的自我防护能力减少消防指战员的人身伤亡，更好地保卫我国经济发展。
1.3课题研究方法为了更好的完成设计任务，基于“能力风暴”机器人的开发平台，首先研究“能力风暴”机器人样机，了解机器人的结构、常用传感器以及它的软件开发平台，围绕控制机器人迅速稳定的完成灭火任务，测试传感器的基本参数，合理的布置传感器，编制程序，并调试最终能够控制机器人快速、稳定地完成灭火任务。
第二章能力风暴机器人的基本构成2.1外形构造能力风暴机器人的基本构造如图2-1及图2-2：图2-1 能力风暴机器人侧视图图2-2 能力风暴机器人俯视图2.2主板主板布局图如下：图2－3 ASU主板布局图2.3 68HC11的基本知识为了实现对机器人的控制，首先我们要对机器人的控制器有所了解，Motorala 生产的68HC11，使我们以极少的周边芯片获得了齐全的功能，8个模拟口，5个输入捕捉，3个PWM输出，16位地址，8位数据总线，串口，以及4个通用I/O。
68HC11的CPU 有两个8位累加器，两个16位变址寄存器、一个8位条件寄存器，一个16位堆栈指针和程序计数器；M6800/M6801指令系统，共300多条指令；16位加、减、乘、除指令。
68HC11的16位高性能定时器系统，8M 晶振，定时器频率为2MHZ （周期0.5μs ），3个输入捕捉，可测量脉冲数量，脉冲周期、宽度和相位等；5个输出比较，可输出PWM 信号，可以完成各种定时控制功能，有定时器溢出中断功能。
高性能定时器是68HC11的特色，机器人中用输入捕捉计码盘信号，用输出比较功能控制直流电机。
68HC11的A/D 转换器具有8个输入通道和四个转换结果寄存器，能够一次完成四路A/D 转换或连续对同一路采样转换4次的功能。
后一种功能可以方便实施去掉最大、最小，取均位的滤波方法。
机器人的碰撞传感器、声音均使用A/D 转换器，非常方便。
2.4传动结构——齿轮箱在机器人用到的齿轮箱如图2-4所示，在“能力风暴”机器人上使用的是两个直流电机，要将直流电机固定的转速转化成我们所需要的适当的速度就需要一个降速传动机构，图中的齿轮箱实现了这一功能。
对于齿轮传动，传动比可以用两个齿轮的齿数来定义：21Z /Z I = Z 1为主动齿轮的齿数；Z 2为从动齿轮的齿数输出的速度可以表达为： I V V ⨯=动力源输出图2-4 齿轮箱展开图第三章方案设计与论证3.1 总体设计方案总体方案为：整个电路分为驱动电机模块、红外寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、水泵模块、电源模块六个模块。
首先利用红外对路面信号进行探测，利用火源传感器检测火源信号，两种信号经过处理之后，送给单片机控制模块进行实时运算，输出相应的信号给驱动电机模块驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。
系统方案框图如图3-2所示。
图3-2 系统设计方案框图3.2 小车制作方案设计与论证方案1：自己制作电动车自己制作车体，组装合适的电机及电机驱动板，自制探测器，并利用开发板做控制驱动小车。
但自己制作的小车，车体会比较粗糙，车身重量、平衡，小车的电路设计，这些都比较难实现。
方案2：购买专用电动车购买专用电动车具有组装完整的车架车轮，甚至有完整的电机装配和电机驱动板。