智能机器人灭火功能的实现

毕业设计（论文）题目智能机器人灭火功能的实现系别专业班级学生姓名学号指导教师年月2智能机器人灭火功能的实现摘要：智能灭火机器人系统控制器模块以嵌入式微处理器ARM9为核心,传感器模块主要由红外测距传感器和远红外火焰传感器组构成,驱动器模块由大功率伺服直流电机和普通直流电机组成.依据沿墙行进规则和程序设计模块来完成机器人遍历房间、寻找火源并将其熄灭的程序编程.通过该设计完成的智能机器人系统可在8s内完成任意房间的灭火,达到了国际先进水平,同时还提高了机器人运行的可靠性.我国科学家对机器人的定义是：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。智能机器人是21世纪新的热点,也是一个国家整体实力的显示。智能机器人是一个多学科的综合，涉及机械设计和制造、传感器、控制与规划、电子电气、计算机与信息处理、通讯、能源、材料、系统工程。AS-UII是面向教育的新一代智能移动机器人。AS-UII有一个功能强大的微处理系统和传感器系统，而且它还能扩展听觉、视觉、和触觉，成为真正意义上的智能机器人。关键词：智能机器人、灭火、AS-UII3TherealizationofthefunctionofintelligentrobotfireAbstract:intelligentfire-extinguishingrobotsystemcontrollermoduleARM9processorwithembeddedmicrocontrollerasthecore,andsensormodulemainlyconsistsofinfraredrange-findingsensorsandfar-irflameofsensor,thedrivemodulebyahigh-powerconstitutesaservodcmotorandordinarydcmotor.Accordingtotravelalongthewalldesignmodulerulesandprocedurestocompletetherobottotraversetheroom,lookingforfireanditsoutoftheprogramming.ThroughthedesignofintelligentrobotsystemscanbecompletedinAugustfinishanyrooms.extinguishing,havereachedtheinternationaladvancedlevel,butalsoimprovetheoperationreliabilityoftherobot.ThedefinitionofChinesescientistsforrobotsis:robotisakindofautomaticmachines,whatisdifferentthismachinehassomeofpeopleorbiologicalsimilarintelligencecapabilities,suchasperceptionandplanningskills,actionabilityandsynergy,isakindofhighlyflexibleautomationmachine.Intelligentrobotisthe21stcenturynewhotspot,alsoisacountryoverallstrengthdisplay.Intelligentrobotisamultidisciplinaryintegrated,involvingmechanicaldesignandmanufacturing,sensor,controlandplanning,electricalandelectronic,computerandinformationprocessing,communications,energy,materials,systemsengineering.AStheUIIisaneducation-anewgenerationofintelligentmobilerobot.ASUIIhaveapowerful-themicroprocessingsystemandsensorsystem,anditalsocanexpandhearing,visionandtouch,becameatruesenseofintelligentrobot.Keywords:intelligentrobot、putoutthefire、ASUII4目录前言..............................................................6第1章智能机器人AS-UII...........................................71.1AS-UII的内部结构.............................................71.2AS-UII的控制按键部分.........................................71.3对AS-UII进行编程.............................................9第2章传感器、微处理器与驱动器...................................112.1智能机器人的三大要素.........................................112.2能力风暴的传感器及其处理电路.................................122.2.1碰撞传感器...............................................122.2.2红外传感器...............................................152.2.3光敏传感器...............................................172.2.4麦克风...................................................172.2.5光电编码器...............................................182.2.6其他传感器...............................................19第3章能力风暴编程..............................................213.1让机器人动起来............................................213.1.1在VJC1.5开发版窗口中编写流程图..........................213.1.2保存源代码程序............................................223.1.3程序下载..................................................223.1.4运行程序..................................................223.2让机器人感知环境信息....................................223.2.1编写流程图................................................233.2.2保存程序..................................................243.2.3程序下载.................................................243.2.4运行程序..................................................245第4章能力风暴编程..............................................254.1让机器人动起来...............................................254.2让机器人动起来...............................................264.3让机器人动起来...............................................27致谢..............................................................29参考文献..........................................................306前言最近几十年中，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。从功能上划分，目前的消防机器人有下列几类：灭火机器人、侦察机器人、攀登营救机器人和救护机器人。从控制方式来分，消防机器人可分为遥控消防机器人和自主消防机器人。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。7第1章智能机器人AS-UII1.1AS-UII的内部结构AS-UII是能力风暴大学版机器人，II-表示第二版本。AS-UII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。AS-UII的内部结构参见图1-1。AS-UII结构简图：上盘液晶显示器主板传感器底盘该机器人是广茂达公司生产的能力风暴智能机器人，它是一款用于寻找火源并灭火的智能机器人。能力风暴智能机器人的执行器有：二只高性能直流电机；一只喇叭；一只2*16字符的液晶显示器。1.2AS-UII的控制按键部分看见AS-UII背后的控制按键部分了吗？其结构如图1-2。在这个部分有2个小灯，它们指示AS-UII所处的状态。8图1-2控制按键部分开关按钮控制AS-UII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AS-UII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。具体使用方法见1.4AS-UII的充电。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/ASOS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