灭火机器人设计报告

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：卷问作用与与带置调高中资

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。 “运行”键打开电源后，按击“运行”键，机器人就可以运行内部已存储的程序，按照你的“指令”行动。 “通信”指示灯“通信”指示灯位于机器人主板的前方，在给MT-UROBOT 下载程序时，这个黄灯会闪烁，这样就表明下载正常，程序正在进入机器人的“大脑”即 CPU。 2、介绍编程思路和程序流程框图。编程思路：采用使车一直左转的方法，通过小车上的1，2,3碰撞传感器感应遇到障碍物使小车以一定角度左转，然后再前进，采取左转行走的方法，让小车一直左转行走，在碰到障碍物以后自动退一小段再右转几十度继续左转行走，总能在最后绕迷宫行走一圈，从而走出迷宫并寻找到迷宫中的火源。以下是流程图：

灭火机器人设计

毕业设计论文题目灭火机器人专业名称机电一体化学生姓名赵志祥指导教师朱文琦毕业时间 1

目录第1章绪论 (2) 1.1 机器人产生的背景 (2) 1.2 灭火机器人设计的目的和意义 (3) 第2章系统设计方案研究 (4) 2.1 整体方案设计 (4) 2.2 硬件实现方案. (5) 2.3 软件总体设计方案......................................................................... (9) 第3章硬件单元电路设计 (10) 3.1 电源电路 (10) 3.2 微控制器模块的设计 (11) 3.3 电机驱动电路的设计 (15) 3.4 寻线电路的设计 (19) 3.5 火焰检测电路的设计 (24) 1

3.6 声音报警与灭火 (25) 第4章软件实现 (27) 4.1 软件开发平台介绍 (27) 4.2 主程序流程图 (28) 4.3 寻线程序流程图 (29) 4.4 灭火程序流程图 (29) 第5章统功能调试 (30) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 1

附录 (36) 1

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 1

机器人技术报告

《机器人技术》课程项目智能涂胶避障装配多功能机器人姓名：尤振民、李明胡强强、布贺宁指导教师：姚建涛、李艳文、刘宝华 2014年10月

智能涂胶避障装配多功能机器人摘要机器人技术是一个集环境感知、轨迹规划、机械手应用等功能于一体的机电一体化系统。它是集中了计算机、机构学、传感技术、电子技术、人工智能及自动控制等多科而形成的高新技术。本次课程设计的装配机器人智能小车就是这种高新技术综合体的一种尝试。装配机器人智能小车主要由机械系统，环境识别系统，运动控制系统及机械臂控制系统组成。小车以单片机为核心，附以外围电路，采用光电检测器进行检测故障和循迹，并用软件控制小车及机械臂的运动，从而实现小车的自动行驶、转弯、寻迹检测、避障、停止及装配等功能的智能控制系统。机器人技术基础系统地介绍了机器人的基础理论和关键技术。主要内容包括：机器人的机构、位姿描述和齐次变换、操作臂运动学、操作臂的雅可比、操作臂动力学、轨迹规划、操作臂的控制、机器人语言和离线编程等。本书反映了机器人在规划、控制和编程方面近期所取得的成果。此外，书中还附有习题和编程练习。主要的项目分工情况如下：尤振民：机械手三维图形的制作及动画仿真李明：资料收集，机械手臂编程及调试胡强强：机械手臂的尺寸设计，轨迹规划布贺宁：机械手臂方案论证，项目报告，PPT a)比赛场地

目录 1前言 ....................................... 2设计方案的确定.............................. 3参数确定 ................................... 3.1机械手臂的设计...................................................... 3.2 位移分析................................. 3.3 机械手爪设计......................................................... 4工作空间分析................................ 4.1 运动学正解............................................................. 4.2 运动学反解............................................................. 5速度分析 ................................... 6轨迹规划 ................................... 7项目总结 ................................... 8心得体会 ................................... 9参考文献 ...................................

灭火机器人项目可行性研究报告

灭火机器人项目可行性研究报告第一章项目绪论第二章项目建设背景及必要性第三章项目选址科学性分析第四章总图布置第五章工程设计总体方案第六章原辅材料及能源供应情况第七章工艺技术设计及设备选型方案第八章环境保护第九章节能分析第十章组织机构及人力资源配置第十一章项目实施进度计划第十二章投资估算与资金筹措第十三章经济评价第十三章综合评价结论及投资建议

第一章项目绪论一、项目名称及提出背景（一）项目名称灭火机器人项目（二）项目建设单位项城某某股份有限公司（三）项目提出理由 2015年是全面完成“十二五”规划的收官之年，也是全面深化改革的关键之年和全面推进依法治国的开局之年，更需要继续坚持稳中求进工作总基调，保持稳增长和调结构平衡，坚持宏观政策要稳、微观政策要活、社会政策要托底的总体思路，主动适应经济发展新常态，为深化改革开放和经济结构调整创造稳定的宏观环境，为经济社会发展创造良好预期和新的动力。二、项目拟建地址及用地指标（一）项目拟建地址该项目选址在项城某某工业园区。（二）项目用地性质及用地规模 1、该项目计划在项城某某工业园区建设，用地性质为工业用地。 2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区，建设区总用

地面积116667.3 平方米（折合约175.0 亩），代征地面积1050.0 平方米，净用地面积115617.3 平方米（折合约173.4 亩），土地综合利用率100.0%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照灭火机器人行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合灭火机器人制造和经营的规划建设需要。（三）项目用地控制指标 1、该项目实际用地面积115617.3 平方米，建筑物基底占地面积79313.5 平方米，计容建筑面积130532.0 平方米，其中：规划建设生产车间106136.7 平方米，仓储设施面积14567.8 平方米（其中：原辅材料库房8786.9 平方米，成品仓库5780.9 平方米），办公用房5087.2 平方米，职工宿舍2890.4 平方米，其他建筑面积（含部分公用工程和辅助工程）1849.9 平方米；绿化面积7630.7 平方米，场区道路及场地占地面积28673.1 平方米，土地综合利用面积115617.3 平方米；土地综合利用率100.0%。 2、该工程规划建筑系数68.6%，建筑容积率1.1 ，绿化覆盖率6.6%，办公及生活用地所占比重5.2%，固定资产投资强度3000.0 万元/公顷，场区土地综合利用率100.0%；根据测算，该项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。三、项目建设的理由

灭火机器人项目研制报告

灭火机器人项目研制报告宁夏吴忠市第三中学一、研制名称：灭火机器人研制报告二、研制目的：随着社会的进步，机器人技术的不断发展使得机器人的应用领域不断扩展，从以往多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活。通过组织学生参加机器人模型的设计、制作与演示，在学生中普及有关机器人技术的基础知识，使同学们在活动中发挥他们的创造性与能动性，培养学生利用机器人解决自然灾害的意识。人们常说：“水火无情”，火灾的发生造成了人们的财产损失与人身安全伤害，灭火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。在消防现场存在着爆炸、有害气体泄露、建筑坍塌及核辐射等众多不安全因素，为了解决在如此复杂环境中消防人员亲临火场时的人身安全问题，我们设计了这个灭火机器人，它的主要目的是使机器人能在一个规定的区域内自主搜索火源并实施灭火。灭火机器人的开发应用可以使消防人员不进入火场，通过消防机器人的自主灭火或消防人员的远程控制即可扑灭火灾。三、研制内容、操作过程与步骤： (一)研制内容 1、设计来源：火灾一直是人们面临的一大难题，各种各样的危险场所都会有不可避免的火灾出现，给社会以及人民群众的人身安全和财产安全造成了很多隐患，因此火灾的及时补救就成为了急需解决的问题。救火早一秒就少一些伤亡，也会少一些财产损失。尤其是对于一些封闭的场所，比如地下商场，消防车不易进入，消防人员在接到火灾报警时不能很快地到达现场，加之消防现场还存在着建筑坍塌，有害气体泄漏等不安全因素，对消防人员的人身安全造成了一定的危害。我们设计的灭火机器人在地下商场的基地放置，当检测到火源后，发出警报，并立即寻找火源的位置，用风扇扑灭火源。有些火灾区域对消防人员的生命可能造成危险的，消防人员可以通过远程控制扑灭火源进而减少人员伤亡。

机器人设计论文

绿化植树机器人设计摘要：这个机器人是针对大量绿色植树而设计的，利用机械四足作为其活动方式，机器人通过视频识别系统在有限范围内对地形与植被作出判断，然后通过自动行走系统移动到目标地点前面，再通过机械手取出携带的植物幼苗，通过这个可以360度旋转的机械臂进行种植工作，机械臂可以进行种植、培土、等工作。种植完成后还将用一层可分解的塑料薄膜覆盖植物幼苗，保证其在能够自行成长前的安全。关键词：绿化植树、四足行走、山坡作业、视频识别、机械臂操作设计背景：地球现在正面临着绿色植被在不断减少的危机，而人类也因为这样要面对日益严峻的环境问题。大量植树还原绿色植被是一个相当重要的手段来解决这个难题，但是依靠人力去做的话，效率始终不够高。所以在这里我想设计一个专门用于大作业量的绿化植树机器人。设计思路：这个机器人，是需要面对山坡这样的陡峭地形的，由于特殊的使用环境，机器人的活动方式要求能够灵活的应对颠簸不平的土地，机械四足需要能够根据不同的地势调整四足的高度，确保平稳的行走，这种活动方式才能使机器人轻松到达山崖大部分位置。移动起来必须十分的轻巧，以避免对其他植物的伤害。由于这个机器人对视频识别有着较高的要求，所以必须在这方面有所突破，同时当发现有杂草或者有害植物的时候，还可以通过高温蒸汽将其杀死，来保证种植的植物幼苗的生长。360度旋转的机械臂可以保证种植过程的顺利进行。详细具体设计方案：一．整体结构： 1.整个机器人分成上下两大部分，上部分是机械手臂，主要实现机器人的整个种植操作，下部是机器人的机身和四足，包括：植物幼苗存放仓、红外线距离测量仪、摄像头、电脑处理系统。 2.机器人是通过电力驱动的，所以必须携带储电池，也是安装在机身。二．中央处理系统：机器人的机身将安装一个中央处理系统，作为机器人的大脑，它主要调节机器人三大系统：机械四足行走系统、机器人视觉系统、机械臂控制系统。中央处理系统要接收和分析红外线距离测量仪、摄像头、机械臂传感器等反馈信息，以及控制四足的行进系统、机械臂操作等。三．机械四足行走系统： 1.机械四足的形状：一开始的时候，我曾经很困惑于如何把握行走稳定与行走速度之间的平衡，后来设想出仿人类四肢的关节加上圆形的脚盘这个方案，总体感觉可以满足行走的需要。 2.如何实现行进：参考了机械小狗的设计，将机械四足连接在机器人的中央处理系统而成为一个整体，接受中央处理系统的控制。每次改变一个机械足的位置，实现整个机器人的行

灭火机器人程序

红外传感器接法前红外：数字9 左红外：数字15 左45度角红外：数字10 右45度角红外：数字8 右红外：数字14 火焰传感器接法左火焰：模拟3 中火焰：模拟5 右火焰：模拟4 （底部）灰度传感器：模拟2 声控传感器：模拟6 程序说明 #define p 120 //定义火焰传感器检测到火焰的返回值int k,j,i=0,n,b=1,c=1; //程序控制变量，不必更改 int m=i; int pro,end=1; void main() //主程序 { while(analog(6)>100) //声控启动 { } while(!(analog(2)>100)) //走出白色超始区 { motor(0,80); motor(1,80); } pro=start_process(test()); //启动地面标志线检测进程 while(1) //灭火与迷宫程序切换 { if (analog(3) { fire(); } else //没有发现火焰，进入迷宫子程序 { migong(); }

} void migong() //迷宫子程序 { if(digital(8)==0 II digital(9)==0) //如果前方或右45度角红外检测到障碍物，左转 { motor(0,-70); //根据情况，调节功率参数，以下雷同 motor(1,70); } else if(digital(14)==0 && digital(9)==1 && digital(8)==1) //如果只右方有障碍物，直行 { motor(0,100); motor(1,100); } else //如果没有障碍物，右转 { motor(0,100); motor(1,-100); motor(1,10); motor(0,90); } if((i>2)&&(i>m)) //如果标志线数大于2且标志线有变化(针对1、2、3号房间) { stop(); while(analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150) //如果没有检测到火焰 { motor(0,70); //右转 motor(1,-70); if(digital(14)==0) //右红外检测到障碍物，停止转动 break; } m=i+1; //更改标志线的对比变量 } if(i==1 && b && (analog(3)>150 && analog(5)>150 && analog(4)>150)) //4号房间，检测到第1条标志线，且没有火焰 { while(digital(9)==0 II digital(8)==0 II digital(14)==0) //任意右手红外传感器有障碍物，右转

消防机器人设计报告

基于ATmega2560单片机的智能避障灭火小车一、设计方案： 1、控制系统： Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路板，具有54路数字输入输出，适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATmega2560，同时具有54路数字输入/输出口（其中16路可作为PWM输出），16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。该核心电路板能提供大量IO接口，因此为以后的传感器和功能拓展提供了便捷，同时搭配传感器拓展板，在使用和调试便捷性上优于其它单片机。 Arduino2560原理电路： 2、传感器：方案一：光电循迹传感器+火焰传感器+红外线测距传感器光电开关在一般情况下，由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。

它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光受光器是接收不到的，当有物体通过时挡住了光，并把光反射回来，受光器就接收到了光信号，输出一个开关信号。当遇到黑色线格的时候，由于黑色吸收了大部分光线，因此光电开光就会输出电平变化，单片机接收到信号以后做出相应的动作。火焰传感器的基本构成及原理: 火焰传感器由红外线接收管、电平比较电路、灵敏度调节电位器三部分组成。通过红外线接收管探测周围环境，当接收到较强的红外线的时候，由电平比较器反馈给单片机电平变化信号。可通过电位器调节火焰传感器的灵敏度。红外测距传感器：红外测距传感器由四部分构成，红外线二极管，红外线接收管，电平比较器，距离调节电位器。通过红外线二极管发射出红外线，接收管收到物体反射的红外线，通过电平比较器后输出一个变化电平信号。通过电位器调节，可以控制接收管给电平比较器的信号，而达到控制探测距离的目的。但由于红外线测距模块对火焰比较敏感，因此用在消防机器人上面不是很合适。方案二：光电循迹传感器+火焰传感器+超声波传感器该方案使用了超声波测距模块，利用超声波发射和接收模组，通过一定频率的超声波并接收该频率的反射波，通过两者的时差进行计算，准确得出障碍距小车的距离，屏蔽了火焰对测距模块的影响，能有效应用于避障机构。 3、动力机构：方案一、四线二相步进电机*2 该方案中，步进电机能够按照特定的步进角进行运转，设定好步数，电机则运行相应的角度以下图为例：虽然步进电机能很准确的对小车进行控制，但是由于其功耗和控制电路的因素，该方案未采用。方案二、直流减速电机*2 使用L298N驱动两个直流电机，L298N驱动电路如下图：

智能机器人设计报告

智能机器人设计报告参赛者：庆东肖荣于腾飞班级：级应用电子技术指导老师：远明日期：年月日一、元器件清单：，，，，，，，蜂鸣器，光敏电阻，光敏三极管，电阻、电容若干，超亮及普通发光管。二、主要功能：本设计按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达点继续行驶，在光源的引导下，利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库，完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间越少越好。本寻迹小车是以有机玻璃为车架，单片机为控制核心，加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成，避障由轻触开关完成，寻光由光敏三极管完成。并附加其他功能：．声控启动．数码显示．声光报警三、主体设计车体设计左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。而且裁减比较方便！电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定，非常牢固，且比较美观。轮子方案在选定电机后，我们做了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的，上面在套上自行车里胎，以防止打滑。万向轮当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。

消防机器人通用技术条件

前言本部分的第4、5、6、9章为强制性，其余为推荐性。 GAX X《消防机器人》目前拟分为9个部分：一一第1部分：消防机器人通用技术条件；一一第2部分：消防灭火机器人：一一第3部分：消防侦察机器人；一一第4部分：消防排烟机器人；一一第5部分：消防救援机器人；一一第6部分：消防洗消机器人；一一第7部分：消防照明机器人；一一第8部分：防暴机器人；一一第9部分：排爆机器人：本部分为GAXX的第1部分。根据国内目前消防机器人的生产、使用情况以及今后较长时期内我国消防机器人的发展规划，编制了本部分标准。本部分标准首次发布。本部分由中华人民共和国公安部提出。本部分由全国消防标准化技术委员会第四分技术委员会(SAC／TCll3／SC4)归口。本部分负责起草单位：公安部上海消防研究所。本部分主要起草人

消防机器人通用技术条件 General specification for fire robot GAXX.－XXXX 1 范围本标准规定了消防机器人的术语、分类、型号编制、功能、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于在陆地上行走的各类消防机器人，不适用于在空中或水面、水下等执行消防作业的其它特种机器人。 2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB／T 156—2007 标准电压 GB／T 191—2008 包装储运图示标志 GB／T 699—1999 优质碳素结构钢 GB／T 1173—1995 铸造铝合金 GB／T 1176—1987 铸造铜合金技术条件 GB／T 1348—1988 球墨铸铁件 GB／T 3766—2001 液压系统通用技术条件 GB 3836.1—2000 爆炸性气体环境用电器设备第一部分：通用要求 GB 4208—2007 外壳防护等级(1P代码) GB／T 4237—2007 不锈钢热轧钢板和钢带 GB 5083—1999 生产设备安全卫生设计总则 GB／T 7251.8—2005 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求 GB 7258—2004 机动车运行安全技术条件 GB／T 7932—2003 气动系统通用技术条件 GB／T 9439—1998 灰铸铁件 GB 12325—2003 电能质量供电电压允许偏差 GB 14097—1999 中小功率柴油机噪声限值 GB 15540—2006 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法 GB 17478—2004 低压直流电源设备的性能特性 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 20891—2007 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段) GB 50171—1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB 50257—1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB／T 13384—1992 机电产品包装通用技术条件 JB／T 9773.2—1999 柴油机起动性能试验方法 3 术语下列术语适用于本标准： 3.1消防机器人fire robot

机器人灭火竞赛规则

附件一机器人灭火竞赛规则一、任务机器人灭火是模拟现实家庭环境中处理火警的过程。制作一个由计算机程序控制的机器人，在一套模拟平面结构的房间里运动，找到代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。二、标准 1.模拟房子平面结构和特性竞赛场地平面结构示意图见《规则附件》。示意图中的尺寸供练习和实践时参考，竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同，但允许有1cm范围内制作误差。模拟房间的墙壁高33cm，材质为木质。墙壁为白色。竞赛场地地板为黑色的光滑木制表面。地板允许有接口，接合处平整并为同样的黑色。有一些机器人可能采用泡沫、粉末或者其他物质来扑灭蜡烛火焰，所以每一场竞赛后应清理场地。但不保证每一个机器人在该次竞赛过程中，地板都能保持完全黑色。竞赛场地模拟房间里的整体地面是水平的，没有斜坡和楼梯。场地平整度要求：在不连续区域小于0.3cm水平误差。房间所有走廊和门框的宽度均不小于46cm。门框上没有门，在门框所在地面上用一条2.5cm宽的白线表示房间入口和门，白线本身的面积属于房间内的区域。机器人必须从竞赛场地中代表起始位置的白色正方形中开始启动。如示意图中标有“H”的正方形，代表起始位置。实际竞赛场地并不标记“H”。代表起始位置的白色正方形为30cm×30cm边长，正方形的对角线交点将设在46cm走廊的纵向中心线上。参赛选手可以用一些装置来校正机器人在正方形中的位置。一旦启动，它可以在竞赛场地中向所希望的方向横向或纵向运动。最终竞赛场地以当天现场提供为准。 2.场地照明竞赛场地周围的照明根据比赛实际场地条件确定。

参赛者在竞赛前将有时间了解场地及周围环境灯光。竞赛期间的照明条件是相对稳定不变的。机器人灭火竞赛的挑战性特点之一就在于机器人应能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。 3.机器人机器人整体外形尺寸在静止和运动状态下，都应保持在30cm×30cm×30cm之内，包括机器人的触角、探测物及装饰物；机器人的触角、探测物及装饰物均属于机器人的一部分。对机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。 4.蜡烛蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火源的火焰位置有效高度（指火焰底部距场地表面的距离）在15cm至20cm 之间，火焰本身高度将控制在2cm至3cm之间。否则，将会调整或更换蜡烛。蜡烛是直径1-2cm的白蜡烛。当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内，机器人启动之后，不管此后蜡烛火焰具体高度是多少，要求机器人能发现火焰。蜡烛被安装在一个7cm（长）×7cm（宽）×3cm（高）的半光泽黄色的木质基座上。 5.传感器在没有与其他规则和规范有抵触的情况下，对传感器的型号没有限制。 6.家具竞赛场地内有一件模拟家具。由抽签确定房间号之后，这件模拟家具将摆放在该房间的示意位置。机器人可以接触模拟家具。模拟家具是一个不大于12cm直径的半光泽黄色的木质圆柱，柱高30cm、重大于3公斤。三、规则 1.机器人运行机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制，即：机器人必须是由计算机程序控制，而非人工现场控制。

家庭灭火机器人报告

名称：家庭灭火机器人设计报告学院：电子与信息工程学院指导老师：李东班级：电气二班姓名：曾凡时间：2013.6.23

目录第一章绪论 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2实现功能 (1) 第二章系统整体方案设计 (2) 2.1系统硬件设计 (2) 2.2系统软件设计 (2) 第三章硬件设计 (3) 3.1电源管理模块 (3) 3.1.1电源模块电路原理图 (3) 3.2电机驱动芯片L298N (4) 3.2.1.L298N电路原理图： (5) 3.3避障检测传感器HS0038 (5) 3.3.1 HS0038简介： (5) 3.3.3 检测原理： (5) 3.3.4 HS0038与单片机连接原理图： (6) 3.4地面灰度检测传感器ST188 (6) 3.4.2 检测原理： (6)

3.4.3 应用范围： (6) 3.4.5 ST188原理图： (7) 3.5火焰传感器 (7) 3.5.1火焰传感器使用 (7) 第四章软件设计 (8) 4.1灭火机器人行进路线分析 (8) 4.2软件流程图 (9) 第五章调试记录 (10) 5.1调试记录 (10) 第六章实验心得 (10) 参考文献 (12) 附录1: 程序清单 (13) 附录2: 灭火机器人实物图及灭火场地 (26)

第一章绪论 1.1课题背景随着社会的进步，机器人技术的不断发展使得机器人的应用领域不断扩展，从以往多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活。灭火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。灭火机器人是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了智能机器人系统的发展方向。 1.2 实现功能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，找到一根蜡烛并尽快将它熄灭，这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响，它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程，蜡烛代表家里燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。第二章系统整体方案设计 2.1 系统硬件设计本次设计的目的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，本次设计使用的主控芯片使用了STC89C52单片机，所以设计重点在传

机器人课程设计报告

智能机器人课程设计总结报告姓名：组员：指导老师: 时间:

一、课程设计设计目的了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于实践。经过学习，具体掌握智能机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。基本要求：要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略（软件流程图）。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面：控制电路设计，传感器选择以及安放位置设计，程序设计二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择将迷宫看成一个m*n的网络，机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状，并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中，再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右，每个网格具有4个方向，分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物，同时探测时按左侧规则，进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态：通路、不通或未知，探测得到不同状态后记记录，同时记录当前网

格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径，记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号，由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便，记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向，此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。考虑到迷宫比较简单，且主要为纵横方向的直线，可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫，也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时，向左进入缺口，当机器人前方有障碍是，向右旋转180°，其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路，采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时，发出的红外线被反射面反射回来，被传感器接收到，信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行，直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节

机器人灭火比赛规则

机器人灭火比赛规则 1.竞赛目的制造一个计算机控制的机器人在一间平面结构房子模型里运动，找到一根蜡烛并尽快将它熄灭，这个工作受多个因素影响，它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程,那个蜡烛代表家里燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。 2.房子平面结构和特性附件A为比赛场地平面结构图，图中的尺寸是近似的，真实的尺寸与给定值可相差2cm以内。比赛场地的墙壁33cm高，由木头做成。墙壁刷成白色。比赛场地的地板将是被漆成黑色的光滑木制表面。地板的接合处要平整并漆上同样的黑色，不过不必非常平整，只要保证机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以了。场地中所有的走廊和门口宽都是46cm。门口并没有门，而是一个46cm的开口，将会有一个白色的2cm宽的白色带子或白漆印迹表示房间入口。比赛场地的地板是黑色的，但是有一些机器人可能用泡沫、粉末或者其他的物质来熄灭蜡烛的火焰，所以每一个机器人比赛后会尽可能清洗好场地，但是不能保证地板在整个比赛过程中都保持黑色。机器人将从一个标有“H”的代表起始位置的圆圈开始（见附件A）。真实的代表起始位置的白圈是实心的，不标记“H”。30cm直径的白色圆圈在46cm走廊的中心，也就是说在圆圈和墙壁之间将有8cm的空间。因此圆圈圆心在离两边墙壁24cm的地方。机器人必须在圆圈中启动。 3.场地照明比赛场地周围的照明等级在比赛时才能确定。参赛者在比赛期间有时间了解周围的灯光等级及标定机器人。在在第一天调试设定后，比赛的照明将不会再调整来满足个别竞赛者的要求。比赛的挑战之一就是要求机器人能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。 4.机器人运行机器人一旦启动，机器人必须在没有人的干预下自己控制，也就是说是自主控制，而非人工控制。机器人在运行过程中可以碰撞或接触墙壁，但是不能标记和破坏墙壁，如果碰到墙壁将会受到处罚。机器人不能在比赛场地中留下任何可以帮助它运行的标记。如果裁判认为机器人故意破坏了比赛场地（包括墙壁），机器人将被取消资格，当然这不包括运动中意外的标记或刮擦。熄灭了蜡烛。机器人在熄灭蜡烛前必须已经找到了它，而不是碰巧喷出CO 2 5.熄灭蜡烛等,机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来熄灭蜡烛。它可以运用类似水、空气、CO 2 禁止使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质。比如通过使燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭等，也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。蜡烛在燃着时不允许被撞倒。为了使蜡烛不因水或空气而轻易倒下，我们把它放在木质基座上。机器人扑灭蜡烛的过程中的所造成的混乱（水、发酵粉、生奶油等）将在比赛间歇被裁判

智能化机器人设计报告

上海应用技术学院Shanghai Institute of Technology 组长：王文博组员：严格，熊祚强指导教师：周文项目工期：2014年6月10日——2015年6月15日

摘要：本项目研发智能家庭监督机器人是基于智能手机平台之下所应用的，在借助于ug三维建模设计，机械设计以传动设计，及嵌入式硬件的插入，成功地实现了人远距离分身控制并监督家庭情况，能够随时随地掌握家庭环境的变化，为家庭安全的保障提供了基础，并且解决了目前市场家政机器人价格昂贵的现象。前言: 随着物联网，智能家居以及智能手机的兴起，针对国内的市场环境，本项目研发出的一系列四款智能家庭服务机器人，本项目研发的机器人管家是一种远程交互型机器人家政机器人采用低功耗WIFI技术连接互联网及手机终端通过强大智能手机及网络云服务器的数据计算处理能力对机器人进行智能化控制，从而降低了机器人的所需硬件成本，使得家政机器人能被国内消费者所接受。此机器人装配了红外，433射频的家电控制系统，实现了远程家电控制功能，并解决了目前智能家居家电设备接口协议不统一，传统家电难以兼容的问题。此外，机器人本身留有各种传感器接口，通过采用本项目研发的红外热式，温湿度，甲醛以及PM2.5传感器机器人能够实现远程家庭环境监控，家居安防的功能。能够解决目前家庭服务类机器人依赖进口，售价高昂的市场现状。正文：（建模方面）

如上图所示，主观三视图，以及大致轮廓视图，外观视图上采取了全新的外观设计，底部以正六棱柱作为底座，并且采用抽壳技术，扩大内部空间，方便内部嵌入传动系统，机械设计等等，并且为以后的硬件电子设施提供了空间基础，上部采用圆弧拉伸，同样扩大内部空间，便于齿轮，马达等传动设施插入，放手机的补位，采用加盖模式，内部设有弹簧等设施，加紧设备。具体如下：一：底轮底轮采用一般的轮胎设计，圆弧效果便于运动，轮胎表面加拉伸效果，增加抓地，增大摩擦，内部增加五角星设计，省材料，增加美观二：转向轮：由于底面为正六棱柱，两个轮子不能稳定行走，并且转向不方便，故在底面加上两个可以自由旋转的转向轮，转向轮采用平常滑板上的轮子，这样的轮，自由性比较大，可以随意转向，而传统的车轮，自由性较低，两者互相结合，既可以自由转向，又可以稳抓底面。建模设计上主要采用了草图拉伸方式。三：滚轴：

灭火机器人课程设计资料报告材料

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 (4) 1.1 设计目标 (4) 1.2 机器人功能设计及指标要求 (4) 1.3 机器人系统总体结构设计 (5) 第2章机器人系统硬件详细方案设计 (6) 2.1 传感器选型 (6) 2.1.1 超声波测距传感器 (6) 2.1.2 红外避障传感器 (6) 2.1.3 火焰传感器 (7) 2.2 机器人系统硬件连接图 (7) 2.2.1 STM32单片机最小系统 (7) 2.2.2 电源模块 (8) 2.2.3 红外避障传感器 (9) 2.2.4 超声波测距传感器 (9)

2.2.5 火焰传感器 (9) 2.2.6 电机驱动模块 (10) 第3章机器人系统软件详细方案设计 (10) 3.1 主函数 (10) 3.2 超声波测距程序 (12) 3.3 红外避障引脚设置程序 (14) 3.4 电机驱动程序 (14) 3.5 火焰检测程序 (15) 第4章机器人系统开发调试步骤 (15) 4.1 传感器选型和引脚分配 (15) 4.2 传感器独立测试 (15) 4.2.1 超声波测距传感器测试 (15) 4.2.2 红外避障传感器测试 (15) 4.2.3 火焰传感器测试 (16) 4.3 电机独立测试 (16) 4.4 综合测试 (16) 第5章实验中遇到的故障及解决方法 (18) 第6章收获与体会 (18)

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。 1.2 机器人功能设计及指标要求该智能机器人系统的主要功能包括：可以检测周围环境并发现障碍；可以灵活前后行进、停止和转向；可以根据障碍位置做出避障决策；可以准确搜寻到火焰位置并在火焰面前停止并进行灭火等。由于实验环境设定为方格迷宫，所以机器人的路径规划可以转化为迷宫的遍历问题，而且转向角度简化为90°和180°的组合问题。整个搜寻过程中，小车尽量不碰撞到障碍物和墙壁，且从出发到找到火点的

基于单片机的灭火机器人设计

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-D50NK

Fire fighting robot hardware design based on single chip microcomputer Abstract In 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