《精编》如何掌握灭火机器人的设计

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1、存档日期 存档日期 存档编号 存档编号 徐徐 州州 师师 范范 大大 学学 本科生毕业论文 设计 论论 文文 题题 目 目 灭火机器人的设计 姓姓 名 名 院院 系 系 专专 业 业 电气工程及其自动化 班班 级 级 指指 导导 教教 师 师 徐州师范大学教务处印制徐州师范大学教务处印制 摘摘 要要 机器人 Robot 是自动执行工作的机器装置 它既可以接受人类指挥 又可以运 行预先编排的程序 也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动 它的任务是协 助或取代人类工作的工作 例如生产业 建筑业 或是危险的工作 现在 国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致 一般说来 人们都可以接受 这种说法 即机

2、器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器 联合国 标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义 一种可编程和多功能的 用来搬运材料 零件 工具的操作机 或是为了执行不同的任务而具有可改变和可 编程动作的专门系统 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 笨设计主要就是针对消防机器人的制作与研究 机器人以AT89S52单片机

3、为控制 核心 加以电源电路 电机驱动 光电传感电路 火焰检测电路 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机器 人的前进后退以及转向 光电对管完成寻迹和避障 光敏电阻传感器检测火焰 灭火 风扇进行灭火 本设计制作的消防机器人具有简易灭火功能 达到了实现现场灭火的 目的 设计较好地完成了课题目标 关键词 关键词 灭火灭火 电机驱动电机驱动 传感器传感器 Abstract The Robot is automatic Robot executed the machine work It can accept human command and can

4、 run in the program also can be arranged according to the principle of artificial intelligence technology platform for action Its mission is to assist or replace human work work such as manufacturing construction or dangerous job Now on the concept of international robot has gradually reaching agree

5、ment Generally speaking people can accept this statement namely the robot is under their own power and control ability to achieve various functions of a machine UN standardization organization adopted American association of robot to robot definition a programmable and multi function material handli

6、ng parts and tools for CaoZuoJi or different tasks and can change and programmable action of special system Along with the development of society and the state in rapid economic growth at the same time various dangerous places inevitably occur frequently and give the fire caused many hidden danger o

7、f social security and has become a modern fire timely remedial urgent needs to solve the problem of fire as a moment fire crews loss rate is fast but also needs to have a period of time and enter the fire scene and dangerous life may be so fire robot concept was born stupid design is mainly for the

8、production and research fire robot robot with AT89S52 SCM as control core and power circuit motor drive photoelectric sensor circuit flame detection circuit fan and other circuits The power circuit provides system work power special motor drive chip motor control of the robot forward and backward an

9、d turned on the photoelectric complete tracing and obstacle avoidance photoconductive resistance sensor detection flame fire extinguishing fan The design of the fire extinguishing function simple robot to achieve the goal the design better completed the task goal Key words extinguishing motor driver

10、 sensor 目录目录 摘要摘要 Abstract 1 1 绪论绪论 1 1 机器人的产生背景 1 1 2 机器人的发展及现状 1 1 2 1 机器人的发展 1 1 2 2 灭火机器人 3 1 3 本文的主要内容 3 2 2 方案的整体设计与比较方案的整体设计与比较 4 2 1 整体方案设计 4 2 2 硬件实现方案 4 2 2 1 MCU 的选择 4 2 2 2 电机的选择 5 2 3 传感器的选择 6 2 3 1 火焰传感器的选择 6 2 3 2 寻迹传感器的选择 7 2 3 3避障传感器的选择 7 2 3 4 硬件总体设计方案 8 2 4 软件实现方案 9 3 3 硬件电路设计硬件电路

11、设计 9 9 3 1 电源电路 10 3 2 微控制器模块设计 10 3 2 1 ATmega128 单片机介绍 10 3 2 2 ATmega128 单片机最小系统电路 12 3 3 电机驱动电路的设计 13 3 3 1LM298 内部 H 桥原理 3 3 2L298 控制直流电机加减速的 89c51 单片机 C 程序 15 3 3 3L298N 步进电机驱动集成电路 3 4 寻线电路的设计 15 3 5 火焰检测电路的设计 17 3 6 声音警报与灭火 20 3 6 1 灭火驱动电路 3 6 2 声音警报电路 3 7 本章小结 4 4 软件的实现软件的实现 4 1 软件开发平台介绍 24

12、4 2 主程序流程图 24 4 3 寻线程序流程图 25 4 4 灭火程序流程图 26 4 5 本章小结 28 5 5 参考文献参考文献 1 绪 论 1 11 1 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

13、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

14、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 1 2 机器人技术发展及现状 1 1 2 1 2 1 机器人的发展机器人的发展 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 比如说日本 战后 以后开始进行汽车的工业 那么这时候由于它人力的缺乏 它迫切需要一种机器人来 进

15、行大批量的制造 提高生产效率降低人的劳动强度 这是从社会发展需求本身的一 个需求 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逐渐的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 来需求能够解放人的一种奴隶 那么这 种奴隶就是代替人们去能够从事复杂和繁重的体力劳动 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 但另一方面 尽管人们有 各种各样的好的想法 但是它也归功于电子技术 计算机技术以及制造技术等相关技 术的发展而产生了提供了强大的技术保证 那么机器人怎么产生的呢 这是在

16、 1920 年 有一个捷克斯洛伐克的一个作家叫卡 佩克 他写了一本科幻小说 叫 罗萨姆的机器人万能公司 这本小说中他构思了 一个和幻想了一个机器人 它的名字叫罗伯特 也就是我们英文中的 Robot 它可以不 吃饭 它能够不知疲劳的 不知疲倦地进行工作 在 1920 年前后 大家也知道是在第 一次世界大战以后 是各国工业发展比较迅速的时期 我们看到电影 摩登时代 卓别林主演的人变成了机器人 在生产线中天天的进行劳动 人们在这种烦躁的体力 劳动中就幻想有一种能代替人完成这样工作的想像 一种需要 这个小说在 1924 年和 1927 年的时候被纷纷传到了日本 法国和欧洲国家 还变成了一种当时的木偶剧和一 些话剧 所以这样的一个机器人的名词就向全世界铺展开来 当时人们还认为是一个 科幻小说 还没有把它跟我们日常的学习工作和生产结合起来 在 20 世纪 70 年代到 20 世纪 80 年代初期 工业机器人变成产品以后 得到全世界 的普遍应用以后 那么很多研究机构开始研究第二代具有感知功能的机器人 出现了 瑞典的 ABB 公司 德国的 KUKA 机器人公司 日本几家公司和日本的 FUNAC 公司