智能灭火机器人的设计与实现
智能巡检灭火机器人的设计方法研究与实现
智能巡检灭火机器人的设计方法研究与实现摘要：为了实现对室内火灾的自动巡检、报警以及扑灭，设计了一种基于可见光及红外图像融合的智能灭火机器人。
在巡检模式下，四轮小车自主移动，安装于其上的可见光摄像头定时捕捉系统周围的图像，并通过基于RGB颜色的火焰特征算法识别是否有火灾的发生。
为了防止误识别的发生，采用红外图像验证火焰的真实性；在灭火模式下，系统首先通过网络向上位机发送火灾信号，同时通过视觉定位火焰方位，通过超声模块和红外避障模块实现自动避障并靠近火焰。
当距离小于设定阈值时，启动喷淋系统，实现火灾扑灭功能。
实验表明，在室内环境下，融合可见光及红外图像的火焰识别算法可对火焰进行准确识别。
关键字：可见光；红外图像；火焰特征；避障1.引言本文提出了一种基于可见光和红外图像融合算法的智能灭火机器人。
该系统由可见光摄像头、红外摄像头、超声测距模块以及四轮移动小车组成，其中可见光及红外摄像头经过校准，拍摄场景重合，采用树莓派作为其核心控制模块。
在未发现火情的情况下，载有摄像头的小车按设计路线完成巡检工作，其上方的可见光摄像头则实时捕捉周围场景图像，并通过基于RGB颜色的火焰特征算法识别是否有火点产生。
为了避免环境光线对识别算法产生的影响，一旦在图片中发现火点，则启动红外摄像头采集环境中的红外数据，当数据矩阵中的任何一个元素数值超过设定的温度阈值，则认为有起火点。
根据起火点在图像中的位置，树莓派控制小车向起火点方向移动，其间通过安装于车辆前方的超声测距模块实现避障。
当车辆与起火点距离足够近时，系统启动喷淋系统。
1.基于RGB颜色的火焰识别算法该算法本质上是一种统计学中的抽样调查方法，其核心为找出火焰颜色中RGB分量的特征规律。
根据相关参考文献可知，可通过如下公式1的方法获取RGB各颜色分量的平均值Av。
其中下标m取值R、G、B表示对应的颜色通道；k的取值为图片中像素点的个数，通常取值为图片高与宽的乘积（w*h）；P表示对应的像素点。
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。
火灾援救机器人系统设计与实现
火灾援救机器人系统设计与实现火灾援救机器人系统设计与实现一、引言近年来，火灾灾害频发，对于火灾的救援工作，人员的安全一直是最首要的问题。
传统的火灾救援工作主要依靠消防员的勇敢与智慧，然而会受到火势、烟雾等因素的限制，很难做到100%的安全。
随着机器人技术的发展，利用机器人进行火灾救援成为一种可行的解决方法。
本文将介绍一种火灾援救机器人系统的设计与实现。
二、系统设计火灾援救机器人系统主要由机器人、传感器、通信模块、控制算法和外部控制终端组成。
下面将对每个部分进行详细描述。
1. 机器人火灾援救机器人应具备较强的机动性与敏捷性，能够在火灾现场自主地进行搜索和救援任务。
机器人应搭载精密的传感器和执行器，能够感知环境和执行各种动作。
2. 传感器传感器对于机器人系统至关重要，能够提供环境信息，包括火势大小、烟雾浓度、温度等。
常用的传感器包括烟雾传感器、红外传感器、温度传感器等。
3. 通信模块通信模块主要用于机器人与外部控制终端的通信，实现远程监控、指令传输等功能。
常见的通信方式包括Wi-Fi、蓝牙、4G 等。
4. 控制算法控制算法是火灾援救机器人系统的核心，决定机器人如何进行搜索和救援任务。
控制算法需要具备判断火势大小、选择最优路径、避开障碍物等能力。
5. 外部控制终端外部控制终端可以是电脑、手机等设备，用于对机器人系统进行远程控制和实时监控。
外部控制终端应具备友好的用户界面和实时数据显示功能。
三、系统实现火灾援救机器人系统的实现需要多个方面的技术支持，包括机器人设计与制造、传感器选择与应用、通信模块选型、控制算法开发等。
1. 机器人设计与制造机器人的设计需要考虑到灵活性、可靠性和稳定性。
应选用轻巧的材料，并合理布置传感器和执行器。
机器人的制造需要确保机器人能够适应火灾现场的环境，同时需要保证机器人能够承受高温和烟雾等因素的影响。
2. 传感器选择与应用传感器的选择要根据实际需求，确保能够准确感知火势、烟雾和温度等信息。
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Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发1. 引言1.1 研究背景智能灭火救援机器人是一种能够在火灾发生时迅速进入火场，探测火源并进行灭火救援的智能装置。
随着城市化进程的加快和人口密集度的增加，火灾事故频发，给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
传统的灭火救援方法存在着一定的局限性，往往需要大量人力物力，且在一些特殊环境下难以实施。
因此，研究开发一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人具有十分重要的意义。
在过去的几年里，随着人工智能和机器人技术的快速发展，智能机器人在各个领域都取得了令人瞩目的成就。
基于Arduino控制器的智能机器人具有体积小、功耗低、成本低廉等优势，可以实现高度的自主性和智能化水平。
将这种技术应用于灭火救援领域，不仅可以提高灭火救援效率，减少人员伤亡，还能在极端环境下进行救援工作，发挥重要的作用。
因此，本研究旨在设计和开发一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，通过整合各种传感器和控制系统，实现对火场的快速响应和准确定位，从而提高灭火救援效率，保障人们的生命财产安全。
通过本文研究，有助于推动智能机器人技术在灭火救援领域的应用，为提升我国应急救援能力做出贡献。
1.2 研究目的研究目的是设计并开发基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，旨在提供一种自动化、高效的方式来进行灭火救援任务。
通过结合机器人技术和传感器系统，可以实现机器人在火灾等危险环境下的自主巡航、火灾探测、灭火操作等功能，从而减少人员伤亡和减轻灾害损失。
研究目的还在于提高灭火救援的效率和精准度，使机器人能够快速准确地定位火灾点并采取相应的灭火措施。
通过本研究的实践，可以验证Arduino控制器在智能灭火救援机器人中的应用效果，为未来机器人应用领域的发展提供实用的参考和借鉴。
通过深入研究和开发，可以为灭火救援领域的现代化水平和科技水平的提升做出贡献，推动智能机器人在灭火救援领域的广泛应用和普及。
基于图像处理的智能灭火机器人设计与实现
基于图像处理的智能灭火机器人设计与实现智能灭火机器人是一种利用先进的图像处理技术，具备自主探测和扑灭火灾的能力的机器人。
它是现代灭火技术的重要创新之一，能够减少人员面临危险的风险，提高灭火效率，降低灭火成本。
本文将从设计和实现两方面探讨基于图像处理的智能灭火机器人的相关技术和应用。
一、设计原理与技术1. 图像获取与处理智能灭火机器人通过搭载摄像头实时获取火灾图像，然后进行图像处理，以提取关键信息。
图像处理技术包括图像分割、火焰检测和火源定位等。
通过合理设计图像处理算法，可以准确地识别出火灾现场的火焰形状、大小和位置。
2. 基于机器学习的火焰识别机器学习技术可以为智能灭火机器人提供更准确的火焰识别能力。
通过训练大量的火焰图像样本，可以建立火焰分类模型，从而实现对火灾场景的自动识别。
常用的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、决策树（Decision Tree）和卷积神经网络（CNN）等。
3. 定位和导航灭火机器人需要在火灾现场准确定位并规划最优路径，以及避免障碍物的干扰。
定位技术可以利用激光雷达等传感器获取位置信息，并结合SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法实现定位和导航。
通过实时地图构建和路径规划，智能灭火机器人可以快速到达火灾现场。
4. 精准投放灭火剂智能灭火机器人除了能准确定位和扑灭火源外，还需要能够精准投放灭火剂。
针对不同类型的火灾，可以设计不同的喷洒系统来实现精确的扑灭。
喷洒系统可能包括无人机投送灭火剂、可调节喷雾头等。
二、实现案例与应用1. 案例一：室内火灾扑救智能灭火机器人可以应用于室内火灾的扑救任务。
室内火灾通常难以侦测和扑灭，或者会对人员造成安全风险。
基于图像处理的智能灭火机器人可以通过室内监控镜头捕捉到火灾场景的图像，进行火焰识别和定位，并及时到达火灾现场扑灭火源，避免火势蔓延。
2. 案例二：森林火灾监测与扑救森林火灾是一种常见的自然灾害，燃烧速度快且难以控制。
《智能消防机器人研究与设计》
《智能消防机器人研究与设计》一、引言随着科技的飞速发展，智能消防机器人成为了现代消防技术领域的研究热点。
面对火灾的复杂性和危害性，智能消防机器人以其高效率、高精度和强适应性的特点，在灭火救援中发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍智能消防机器人的研究背景、意义及国内外发展现状，重点探讨其设计与技术实现。
二、研究背景与意义火灾是威胁人类生命财产安全的重要灾害之一。
传统的灭火方式主要依靠消防员和消防设备，但在复杂、恶劣的火场环境中，消防员的人身安全难以得到保障。
因此，研究智能消防机器人具有重要的现实意义。
智能消防机器人可以替代消防员进入危险区域进行灭火、救援和侦察，有效降低人员伤亡和财产损失。
同时，智能消防机器人的应用还可以提高灭火救援的效率和精度，为消防工作提供强有力的技术支持。
三、国内外发展现状目前，国内外在智能消防机器人领域的研究与应用取得了一定的成果。
国内方面，许多高校、科研机构和企业纷纷投入到智能消防机器人的研发中，取得了一系列具有自主知识产权的成果。
国外在智能消防机器人的研究方面也取得了显著的进展，尤其是在机器人技术、传感器技术、人工智能等领域的应用，为智能消防机器人的发展提供了强有力的技术支持。
四、设计与技术实现1. 机械结构设计智能消防机器人的机械结构设计是整个系统的基础。
设计时需考虑机器人的尺寸、重量、运动性能、承载能力等因素，以满足在复杂火场环境中的运动和作业需求。
同时，还需考虑机器人的防水、防尘、耐高温等性能，以确保其在恶劣环境下的稳定运行。
2. 传感器系统设计传感器系统是智能消防机器人的“感官”，对于实现机器人的自主导航、目标识别、火情判断等功能具有重要意义。
设计时需根据实际需求选择合适的传感器，如红外传感器、烟雾传感器、气体传感器等，并合理布置传感器，以提高其感知能力和响应速度。
3. 控制系统设计控制系统是智能消防机器人的“大脑”，负责实现机器人的各种功能。
设计时需考虑控制系统的稳定性、可靠性和实时性，以确保机器人在复杂环境下的稳定运行。
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。
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Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发智能灭火救援机器人是一种能够利用先进技术进行灭火和救援操作的智能化机器人，它可以帮助救援人员减轻负担，提高救援效率，降低灾害事故的发生，对保护人员生命和财产具有重要意义。
本文将重点介绍基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发。
一、智能灭火救援机器人的功能需求智能灭火救援机器人的功能需求主要包括以下几个方面：1. 灭火功能：具备灭火功能，可以有效扑灭起火点，保护人员和财产安全。
2. 救援功能：能够进行救援操作，例如搜救被困群众或救援受伤人员。
3. 智能化操作：具备自主识别、规划路径、智能避障等智能化操作能力。
4. 远程控制：支持远程控制操作，可以在危险环境下安全操作。
5. 多传感器监测：具备多传感器监测能力，实时监测环境数据，提供数据支持。
二、智能灭火救援机器人的设计方案为了满足上述的功能需求，我们设计了一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，其主要设计方案包括以下几个方面：1. 外观设计：智能灭火救援机器人采用轮式底盘设计，可以灵活移动，在火灾现场进行灭火和救援操作。
外壳采用防火材料制作，能够抵御高温和火焰侵袭。
2. 灭火装置：机器人装备有灭火装置，可以利用水、泡沫等灭火剂进行灭火操作，有效扑灭火灾。
3. 救援装置：机器人装备有机械手臂和夹爪，可以进行救援操作，搜救被困群众或救援受伤人员。
4. 控制系统：机器人采用Arduino控制器作为主控制系统，通过编程实现各种功能操作。
5. 传感器系统：机器人配备有距离传感器、温度传感器、烟雾传感器等多种传感器，可以进行环境数据的实时监测。
三、智能灭火救援机器人的开发过程智能灭火救援机器人的开发主要包括机械结构设计、电路设计、控制系统编程、传感器系统集成等多个方面。
在机械结构设计方面，我们采用了CAD软件进行三维建模设计，确定了机器人的外观和结构参数；在电路设计方面，我们设计了电源管理系统、传感器接口电路、执行器控制电路等多个电路模块；在控制系统编程方面，我们使用Arduino IDE软件进行编程，实现了机器人的各种操作功能；在传感器系统集成方面，我们进行了多次测试和调试，确保传感器系统的正常工作。
智能灭火机器人设计
智能灭火机器人设计
智能灭火机器人是一种能够在火场进行灭火、监测、和搜索任
务的智能机器人。
其基本设计原则是满足以下需求：
1. 安全性：机器人必须能够具备自身的安全保障，要求其在火
场内能够稳定运行，灭火过程中不对人员、物件造成二次损伤。
2. 灵活性：应用场景复杂，机器人需要能够适应各种火场环境，能够快速移动并转化。
3. 多功能性：机器人需要同时具备搜索、预警、监测、定位、
灭火及报警等多种功能，能够为灭火人员提供有效的辅助帮助。
4. 智能化：机器人核心技术应包含智能化算法系统、感知及控
制系统等，能够实现远程操控和自主决策，提高对火场的敏感度和
及时响应。
5. 续航性：机器人需要长时间在火场内稳定运行，其电池续航
时间应足够长。
基于以上设计原则，智能灭火机器人通常包括以下模块：
1. 硬件模块：机身、轮子、传感器、电池等。
2. 控制模块：控制芯片、通讯板、电机驱动等。
3. 传感器模块：烟雾传感器、红外传感器、温度传感器等。
4. 智能算法模块：深度学习、神经网络等算法优化。
5. 灭火系统模块：水泵、水箱、喷洒系统等。
智能灭火机器人是一种集多项核心技术于一身的高科技产品，
其设计需要多个领域协同努力，才能实现优秀的性能表现。
智能灭火机器人的设计与实现
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[2-4]。
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1（尺寸单位：mm ）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STR911FAM44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[5]。
为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:TP311文献标识码:A文章编号:1674-6236（2010）03-0051-04Design and implementation of intelligent fire -fighting robotLI Xiao -yan ，CHEN Di -yi ，MA Xiao -yi（Electric Department of College of Water Resources and Architectural Engineering ，NorthWest A&F University ，Yangling 712100，China ）Abstract:According to the rule of international fire -fighting robot race ，the hardware and software design of the fire -fight -ing robot are presented.The hardware structure is based on embedded ARM966E -S.Six infrared distance sensors are dis -tributed scientifically and the section of far -infrared flame sensors is designed creatively ，which realizes the function of de -tecting environment quickly and accurately.Dual power supply solution is adopted ，and DC motor is taken as driver.The optimized algorithms for obstacle -avoidance and fire -extinguishing are introduced in software design.The experiments show that the real -time capability ，rapidity and reliability of the system are largely improved by this design.The robot takes eight seconds to search for four rooms and finishes fire -fighting ，which reaches the international advanced level.Key words:robot ；embedded system ；sensor ；fire -fighting robot收稿日期:2009-07-24稿件编号:200907083基金项目:国家“863”计划（2006AA100209）作者简介:李小燕（1985—），女，四川成都人。
智能灭火机器人硬件电路设计及实现
智能灭火机器人硬件电路设计及实现经过50多年的发展，人工智能已形成极广泛的研究领域，并且取得了许多令人瞩目的成就[1]。
人工智能也称机器智能，是一门研究人类智能机理和如何用计算机模拟人类智能活动的学科。
智能机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，集成了多学科的发展成果，代表高技术的发展前沿[2]。
智能机器人的研究，大大促进了人工智能思想和技术的进步，渐渐成为一个备受关注的分支领域经过50多年的发展，人工智能已形成极广泛的研究领域，并且取得了许多令人瞩目的成就[1]。
人工智能也称机器智能，是一门研究人类智能机理和如何用计算机模拟人类智能活动的学科。
智能机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，集成了多学科的发展成果，代表高技术的发展前沿[2]。
智能机器人的研究，大大促进了人工智能思想和技术的进步，渐渐成为一个备受关注的分支领域，各种智能机器人比赛也成为国内外广泛推广和发展的一种竞技项目。
智能机器人灭火比赛由美国三一学院于1994年创办，目前已成为全球规模最大、普及程度最高的全自主智能机器人大赛之一。
硬件电路是智能灭火机器人整体的核心骨架，其参数性能及设计的合理性直接决定了智能灭火机器人的性能。
本文完成了基于ARM9内核[3]的智能灭火机器人的硬件电路的设计与实现。
1 硬件电路的总体设计灭火比赛的任务是在一封闭房间模型中，随机在其中一个房间里放置蜡烛代替的火源，要求机器人在尽可能短的时间里无碰撞地找到火源并完成灭火。
根据比赛要求及功能需要，灭火机器人的总体结构如图1所示，主要由控制器、传感器输入、驱动输出等模块组成。
2 硬件电路的主要部件分析与设计2.1嵌入式系统为实现机器人高速精确地按照规定路径行走，要求机器人的CPU能够实时迅速地读取多个传感器端口数值，并在较短的时间内完成对各端口数值的存储、运算和输出等多种任务。
灭火机器人的设计与实现
灭火机器人的设计与实现摘要灭火机器人技术融合机械、电子、传感器、计算机、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。
该设计以A VR ATmega16作为核心控制模块,此外还有电机驱动模块、电源模块,系统采用两个火焰传感器进行信息采集,以判断火焰的位置。
系统用LCD作为人机交互界面,以便于智能小车的相关参数调整,最终该机器人可在一定范围内自动寻找火源并灭火。
关键词灭火机器人;电机驱动模块;电源模块;火焰传感器;LCD机器人技术是融合了机械、电子、传感器、计算机、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。
该灭火机器人以A VR ATmega16作为核心控制模块,此外还有电机驱动模块、电源模块,系统采用两个火焰传感器进行信息采集,以判断火焰的位置,同时采用PWM技术,控制电机的转向和转速。
系统用LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示屏)作为人机交互界面,用来显示传感器的输出电压,以便于智能小车的相关参数调整。
该灭火机器人实现的功能是:在一个3m×1.5m的区域内,从安全区出发,自动寻找火源并不断调整路线靠近火源,然后启用风扇吹灭火源后结束,此外,该灭火机器人可以依次找到若干个火源并灭火。
1电路设计本系统大体上可以分为六个模块,它们的关系如图1所示。
图1系统模块示意图1.1控制器电路和风扇电路该系统以A VR ATmega16作为核心控制模块,A VR与传统类型的单片机相比,除了必须能实现原来的一些基本的功能,其在结构体系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
ATmega16是基于A VR RISC的低功能COMS 的8位高性能单片机具有丰富的资源,它具有四通道PWM,8路10位的ADC,SPI 串行接口,它拥有指令周期短,工作速度快,低功耗,低电压可编程处理,在线下载易于调试等优点,完全适于对小车的控制。
1.2火焰检测电路火焰检测模块是本设计中比较重要的一部分,因为要使灭火机器人发挥作用,自行灭火,就必须先找到火源,这样才能决定灭火机器人的灭火行进路线。
智能灭火机器人设计方案
智能灭火机器人设计方案根据制造一个自主控制的机器人在一间平面结构房子模型里运动并找到一根蜡烛尽快将它熄灭的任务，利用开关二极管、滤波电容、电阻、光电耦合、L298N、LM2596等元器件，设计出稳压降压电路和L298N驱动模块的PCB板，并通过STC12C5A60S2单片机导入自己设计的一系列如寻墙、寻火、灭火、回家等子程序，合理布局地面灰度传感器、红外光电传感器并在不断改进和调试下成功制作出能够准确完成任务的灭火机器人。
标签：机器人；灭火；传感器；电机驱动；稳压电路1 系统的整体方案设计整体选定右手法则，即小车基本一直沿右墙走，当进入房间后，如果没有火，则寻找下一个房间；如果有火，则开始执行寻火程序，直到离蜡烛30cm的检测到白线，再利用风扇将蜡烛熄灭，完成灭火功能。
因此设计的小车要求能够及时调节前进的方向，以便快速进入房间，顺利找到火源。
系统总体设计框图如图1：2 硬件设计该方案是设计一个在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的智能机器人小车，设计使用的主控芯片为STC12C5A60S2单片机，设计重点在传感器和电机驱动上2.1 DC-DC 降压电路采用LM2596s-5.0芯片。
输入端给入11.1V～12.8V电压，输出端输出5V 电压。
LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。
本方案采用LM2596s-5.0，输入端给入11.1V～12.8V电压，输出端输出5V电压。
该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。
由于该器件只需4个外接元件，可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。
2.2 避障传感器及其辅助电路本方案采用红外测距传感器来实现过程中的寻墙功能。
红外传感器是一种集发射与接收于一体的光电传感器。
具有受可见光干扰小、价格便宜、易于配装、使用方便的特点。
灭火机器人的设计实验报告
motor( 2 , 20 );
}
else
{
printf( "ir_1 =%d\n" ,ir_1);
motor( 1 , 20 );
motor( 2 , 30 );
}
tim_1 =seconds();
if( tim_1 > 60.000000)
{
gi_2 = 2 ;
}
motor( 2 , 0 );
motor( 3 , 100 );
gi_3 = 0 ;
}
}
return;
}
void SubRoutine_3( )
{
if(gi_1 == 1)
{
ir_1 =ir_detector();
if( ir_1 == 2)
{
printf( "ir_1 =%d\n" ,ir_1);
灭火机器人的设计
一、项目任务
在能力风暴机器人AS-UII的基础上，组装一个灭火机器人，并编写程序，让其能完成灭火任务。(任务的详细内容请参见《国际灭火比赛规则2010》)
二、项目要求
设计的机器人能在5分钟内把灭火场地中的蜡烛熄灭。每次运行时，蜡烛被任意放置在不同的房间内。
其它详细要求请参见《国际灭火比赛规则2010》
{
photo_1 =(photo(1)+photo(2))/2;
if(photo_1 < 200)
{
stop();
photo_1 =(photo(1)+photo(2))/2;
while(photo_1 != 255)
{
motor( 1 , 0 );
智能灭火机器人硬件电路的设计与实现
灭 火风 扇 直 流 电机 ． 电压 电 源 用 来驱 动 大功 率 直 流 电机 以带 动轮 胎 转 动 。 高
关 键 词 ： Ｍ９微 处 理 器 ； ＷＭ 控 制 ； 感 器 ； 火 机 器人 ＡＲ Ｐ 传 灭
智 能灭 火机 器 人硬 件 电路 的设 计 与实现
关 为 民 ， 帝 伊 ， 孝 义 陈 马 （ 北 农 林 科 技 大 学 水 利 与 建 筑 工 程 学 院 电 气 系 ， 西 杨 凌 ７ ２０ 西 陕 １ １０）
摘 要 ：针 对 现 有 灭 火机 器 人 只 能 实 现 简 单 智 能 活 动 的 不 足 ，提 出 了 一 种 基 于 嵌 入 式 微 处 理 器 控
ｔ ｌ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｄ ｄ ｍｉｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｋ ｔ ｅ ＡＲＭ９ ａ ｈ ｏ ｅ ｎ ｎ ｒｒ ｄ ｒ ｎ ｅ ｓ ｎ ｏ ， ｒ ｕ ｄ ｂ ｓ ｄ ｇ ａ — ｃ ｌ ｒ ｓ ｏ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｍｂ ｄ ｅ ｃ ｏ ｒ ｃ ｓ ｏ ． ｈ ｅ ｉｎ ｔｏ ｈ ｓｔ ｅ ｃ ｒ ，ａ ｄ ｉｆａ ｅ ａ ｇ ｅ ｓ ｒ ｇ ｏ ｎ — ａ ｅ ｒ ｙ ｓ ａｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｓ ｆｒ ｉｆａ ｅ ａ ｅ ｓ ｒａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｎ ｓ ｓｅ Ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ｅ ｅｍｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ＂ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ ｔ ｒｕ ｈ ｔ ｅ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｅ ｓ ｒ ， ａ － ｎｒ ｒ ｄ ｆ ｍｅ ｓ ｎ ｏ ｓｔ ｅ ｄ ｔ ｃｉ ｙ ｔｍ． ｌ ｏ ｈ ｙ ｔ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｔ ｅ ｒ ｂ ｔ ｎ ｉ ｍｅ ｔｉ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｃ ｕｓｔ ｎ ｅ ｓ ｏ ｆ ｎ ｏ ｉ ｓ ｎ ｌ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｅ ｉ ｏ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｈ ｐ ａ ｎｎ ｏ ｄ ｍｏ ｅ ｎ ． ｈ ａ ｉ ， ｏ ｅ ａ ｌ ｈ ｏ ｏ ｅ ｔｒｔ ｏ ｌ ｔ ｉ ａ ｏ ｅ ｓ ， ｎ ｈ ｎ ｍａ ｅ ｄ ｃｓ ｎ ａ ｅ ｎ ｐ ｔ ｌｎ ｉ ｇ ｒ ａ ｖ ｍｅ ｔ Ａｔｔ ｅ ｓ ｍｅ ｔ ｇ ｐ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｂ ｅ ｔ ｅ ｒ ｂ ｔｂ ｔ ｏ ｃ ｍｐ ｅｅ ｅ ｔ ｅ ｔｓ ， ｈ ｅ ｉｎ ｕ ｅ ｏ ｂ ｅｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ ｙ ｔｍ： ｈ ｏ ｏ ｔｇ ｏ ｒｓ ｕ ｃ ｕ ｐｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒａ ｄ ｆ ｅ ｆ ｈ ｉ ｇ ｖ ｎｉ ｔ ｒｄｒ ｃ ｕ － ｈ ｋ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｓ ｄ ａ ｄ ｕ ｌ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｓ ｓｅ ｔ ｅ ｌｗ ｖ ｌ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｒｅ ｓ ｐ ｌ ｏ ｔ ｌ ｎ ｒ ｇ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ｉ ｔｃ ｒ ａ ａ ｏ ｅ ｉ ｉ ｎ ｌ ｅ
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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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｂａｓｅｄｅｍｂｅｄｄｅｄＡＲＭ９６６Ｅ－Ｓ．Ｓｉｘｉｎｆｒａｒｅｄｄｉｓｔａｎｃｅｓｅｎ￥ｏｌ暗ａ弛ｄｉｓ—ｔｒｉｂｕｔｅｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙａｎｄｔｈｅｓｅｃｔｉＯＨｏｆｆａｒ－ｉｎｆｒａｒｅｄｆｌａｍｅｓｅｎｓｏｌｔ篙ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｃｒｅａｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｄｅ－ｔｅｅｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｑｕｉｃｋｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｄｕａｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓａｄｏｐｔｅｄ，ａｎｄＤＣｍｏｔｏｒｉｓｔａｋｅｎｄｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ
ｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｏｂｓｔａｃｌｅ－ａｖｏｉｄａｎｃｅａｎｄｆｉｒｅ·ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗ
ｔｈａｔｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｒａｐｉｄｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｈｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｌａｒｇｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｒｏｂｏｔｔａｋｅｓｅｉｇｈｔｓｅｃｏｎｄｓｔｏｓｅａｒｃｈｆｏｒｆｏｕｒａｎｄｆｉｎｉｓｈｅｓｆｉｒｅ．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
智能灭火机器人的设计与实现
作者：李小燕， 陈帝伊， 马孝义， LI Xiao-yan， CHEN Di-yi， MA Xiao-yi
作者单位：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
刊名：
电子设计工程
英文刊名：ELECTRONIC DESIGN ENGINEERING
年，卷(期)：2010,18(3)
1.Chen C;Morris S Visualizing evolving networks:Minimum spanning trees versus pathfinder networks 2003
2.杨莹;丁堃;许侃国际机器人科学知识前沿演化的可视化分析 2008
3.梁毓明;徐立鸿移动机器人多传感器测距系统研究与设计[期刊论文]-计算机应用 2008(06)
4.吕兆磊基于ARM9的智能小区嵌入式门禁控制系统的分析和设计[期刊论文]-安防科技 2009(01)
5.张翮;熊蓉一种全方位移动机器人的运动分析与控制实现[期刊论文]-浙江大学学报(工学版) 2004(12)
6.田国会家庭服务机器人研究前景广阔 2007(01)
7.马昕IEEE先进机器人学会议概况 2006(03)
本文链接：/Periodical_dzsjgc201003019.aspx。