消防机器人通用技术条件分析
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
由移动载体、控制装置、自保护装置和机载设备等系统组件组成的具有人工、半自主或自主控制功能，可替代消防员从事特定消防作业的移动式机器人。
3.2移动载体moving carrier
由动力源、传动机构、行走机构、机架等组成，用于完成消防机器人的行走和承载功能的组件。
3.3复合式行走机构compound moving mechanism
由两种或两种以上型式复合组成的行走机构，如关节轮式、关节履带式等。
3.4 消防机器人后方辅助系统assistance system for fire robot
与消防机器人配套使用的后方控制系统和运载车辆等辅助设备。
3.5机载设备on-board equipment
安装在移动载体上的用于执行灭火、侦察、排烟、救援、洗消、照明、防暴、排爆等特定任务的装置，如消防炮、气体探测仪、排烟机、机械手、照明灯具等。
4消防机器人分类
4.1 按行走机构型式可分为：
(1) 轮式
(2) 履带式
(3) 复合式
(4) 其它型式
4.2 按控制方式可分为：
(1) 人工控制
(2) 半自主控制
(3) 自主控制
4.3 按机载设备主体功能可分为：
(1) 灭火
(2) 侦察
(3) 排烟
(4) 救援
(5) 洗消
(6) 照明
(7) 防暴
(8) 排爆
(9) 其它
5 型号编制
5.1构成和编制
消防机器人的产品型号由类别代号、分类代号、主参数代号、行走机构特征代号、企业自定代号等组成。型号编制方法如下：
5.2 类别代号
位于产品型号的第一部分，用三个汉语拼音字母表示，前二个汉语拼音“Rx”表示消防机器人，第三个汉语拼音表示该机器人的控制方式，控制方式代号见表1。
5.3 分类代号
位于产品型号的第二部分，用一至三个汉语拼音字母表示，若该产品仅有单一功能，则用一个汉语拼音字母表示，若有两种或两种以上复合功能，则以最常用的前二或三种功能为依据，用二或三个汉语拼音表示，其含义见表2。字母排列规则为主要功能排列在第一位，其余功能的字母排序，按表2的顺序排列。
5.4主参数代号
位于产品型号的第三部分，其含义见表2。若有两种或两种以上的复合功能，则列出主要功能的主参数代号。
位于产品型号的第四部分，本代号用一至二个汉语拼音字母表示，其含义见表3。
位于产品型号的最后部分，在前面的符号不能区别时才能使用，以汉语拼音字母
和阿拉伯数字表示，位数由企业自定。当第一位是汉语拼音字母B时，表示该产品具
有防爆性能。
5.7产品型号示例
示例1：一种人工控制的消防灭火机器人，轮式行走机构，消防炮流量32L／s、其型号为：
示例2：一种半自主控制的消防侦察机器人，可探测4种气体、关节轮式行走机构，防爆型、为第二次改进设计，其型号为：
示例3：一种人工控制的，以救援为主，侦察为辅的消防救援、侦察机器人，机械臂额定载荷80kg，履带式行走机构，其型号为：
示例4：一种人工控制的以灭火为主，侦察和照明为辅的消防灭火、侦察、照明机器人，消防炮流量32L／s，履带式行走机构，其型号为：
6 功能
6.1功能配置消防机器人的功能配置应满足表4的要求。
表4 各类消防机器人功能要求
6.2 功能要求
6.2.1控制功能应确保消防人员在灾害现场对消防机器人的行走或消防作业能进行可靠控制。
6.2.2行走功能应满足消防机器人在灾害现场实现直行、转弯、爬坡、越障等要求。
6.2.3灭火功能应满足喷射灭火剂扑救火灾的要求。
6.2.4自保护功能
(1)冷却功能应满足消防机器人在高温、强热辐射环境下能靠近火源并实施灭火作业的要求。
(2)防倾覆功能应满足消防机器人在不大于其工作坡度的环境条件下行走或实施消防作业的要求。
(3)防碰撞功能应满足消防机器人在行走或消防作业过程中避免与障碍物相撞，造成损坏的要求。
(4)抗暴功能应满足消防机器人在作业时具有防接近、防烧、防砸等自卫能力。
6.2.5气体探测功能应满足消防机器人在灾害现场准确探测有毒、有害、易燃、易爆气体种类、及其浓度和变化趋势，并将探测结果实时传输到后方控制系统中的要求。
6.2.6视频信息采集功能应满足消防机器人采集消防机器人周围或其本体动作姿态视频信息的要求。
6.2.7音频信息采集功能应满足消防机器人采集其周围音频信息的要求。
6.2.8环境参数采集功能应满足消防机器人采集温度、湿度、辐射热强度、风速、风向等环境参数的要求。
6.2.9防爆功能应满足消防机器人在进入可能存在易燃、易爆气体的危险场所时，具有相应防爆等级的要求。
6.2.10信息传输功能应满足消防机器人与后方控制台能进行可靠信息交互的要求。
6.2.11冗余通信功能应满足消防机器人与后方控制台间具有两种或两种以上的多通道冗余通信方式的要求。
6.2.12机械手作业功能应满足消防机器人能执行人员或重要物品转输、阀门启闭、破拆等作业的要求。
6.2.13排烟功能应满足消防机器人能执行水雾冷却灭火、排烟等作业的要求。
6.2.14洗消功能应满足消防机器人能执行清洗、消毒、稀释等作业的要求。
6.2.15供电功能应满足消防机器人能为各类移动式电动消防设备就近提供电源的要求。
6.2.16照明功能应满足消防机器人能为灾害现场需要进行消防作业的区域提供一定照度的要求。
6.2.17驱暴功能应满足消防机器人能执行音频警示、威慑、释放各类驱暴介质等作业的要求。
6.2.18排爆功能应满足消防机器人能执行现场可疑物侦检、处置、转输、摧毁等作业的要求。
6.2.19声光报警功能应满足消防机器人在灾害现场作业时能提供声、光警示信号的要求。
7 性能要求：
7.1外观质量要求
7.1.1铸件表面应光洁，不允许有砂眼、夹砂、气孔、疏松、裂纹、结疤等有损强度和外观质量的缺陷。
7.1.2应采用耐腐蚀材料制造，或将材料进行防腐蚀处理，使其表面不受水、大气及灭火剂等的侵蚀。
7.1.3漆皮表面应光洁、不应有漏漆、起皮、脱落等缺陷。
7.1.4镀层表面色泽应均匀、不应有烧黑、鼓泡、剥落、锈浊、露底、毛刺或划伤。
7.1.5塑料件表面色泽应均匀，无明显划伤、飞边、凹凸不平。
7.1.6焊接结构件焊缝应平整、均匀，不应有漏焊、虚焊、夹渣、裂纹、气孔及飞溅物等缺陷。
7.2零部件通用性能要求
7.2.1铸件材料的机械性能及化学成份应符合GB／T1173、GB／T1176、GB／T1348、GB／T9439中有关规定。
7.2.2金属材料应符合GB／T4237、GB／T699等有关标准的规定。
7.2.3加工完毕的零部件表面应进行防锈蚀处理，包括涂防锈漆或防锈油。
7.2.4装配前各零件应清洗干净，装配应牢固可靠，在转动部位应涂以润滑脂。
7.2.5具有输送、喷射灭火剂功能的承压管路按8.2.2的规定进行水压密封性能试验后，各连接部位应无渗漏现象。
7.2.6耐压零部件(压力容器除外)按8.2.3的规定进行水压强度试验后，零部件不应有渗漏、裂纹及永久变形等缺陷。
7.2.7借助外壳防护的电器设备的防护等级应符合GB 4208的相关规定。
7.2.8内燃机排气管及燃油箱要求
(1)内燃机排气管出口设置应符合GB 7258中12.7.4的相关规定。
(2)燃油箱的安全性能应符合GB 18296中第3条的规定。
7.2.9液压系统性能应符合GB／T3766中1.2、1.3、1.4、1.7.2及6.1的规定。
7.2.10气动系统性能应符合GB／T7932中4.3、4.4、4.5、5.3.2及10.2.2的规定。
7.2.11电动机及供电电源
(1)电动机应装有短路和过载保护装置，能正常启动和连续工作。
(2)电动机的供电电压，应优先选GB156的规定值，其交流供电电源偏差(电压、
频率)或直流供电电源电压偏差应符合GBl2325的规定。安全及抗干扰性能符合
GBl7478中4、5的相关规定。
7.2.12无线通信装置的电磁兼容性应符合GBl5540中5、7的相关规定。
7.2.13控制装置要求
(1)消防机器人本体或后方控制系统电控装置的安装、接线应符合GB50171的相关规
定。
(2)带有微型计算机系统的智能型电控装置应符合GB／T 7251.8中5.2、5.3、5.4、5.5的相关规定。
(3)控制装置的电磁兼容性应符合CB／T 7251.8中5.6.1、5.6.2的规定。
7.2.14机载设备要求
(1)机载设备不得有锯齿等锐边的构件外缘。
(2)采用电动机驱动的机载设备每个驱动轴上均应设有可靠的制动装置。
(3)机载设备运动关节的始、终点应设有限位装置，限位装置应能使其在额定负载或最大速度下运动时可靠停止，不得产生越程现象。
(4)机载设备的俯仰、回转、传动等机构应动作灵活、安全可靠。
7.3 整机要求
7.3.1消防机器人上布置的电、气、液线路应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、拆卸，并用醒目的颜色和标志加以区分：电气、液压、气动系统均不得有漏电、漏油、漏气现象；润滑和冷却情况应良好。
7.3.2采用内燃机作动力源的消防机器人的起动性能应符合JB／T9773.2中的规定。
7.3.3采用内燃机作动力源的消防机器人行驶时的噪声应符合GBl4097中第4条的规定。
7.3.4采用内燃机作动力源的消防机器人的排气污染应符合GB20891中第5.2.1条的规定。
7.3.5行走
(1)在水平地面上的直行速度应不小于0.5m／s；
(2)跑偏度应符合本系列标准的有关规定；
(3)转弯半径应符合本系列标准的有关规定；
(4)爬坡度应符合本系列标准的有关规定；
(5)越障高度应符合本系列标准的有关规定；
(6)侧翻稳定角应符合本系列标准的有关规定；
(7)制动应符合本系列标准的有关规定。
7.3.6无线遥控装置
(1)采用无线遥控装置的消防机器人的遥控距离应大于等于130m，或符合本系列标准的相关规定，动作应可靠。
(2)多台无线遥控装置在同一区域内工作时，不应有任何相互干扰。
7.3.7后方控制台
(1)应能实时、可靠地控制消防机器人的行走和机载设备的各种动作。
(2)应能实时、可靠地接收消防机器人采集的图像、语音、数据信息并进行处理。
7.3.8进入具有爆炸性危险气体区域的消防机器人应满足不同防爆区域的防爆等级要求。
7.3.9消防机器人应有良好的防水密封性能，按8.4.9的规定进行试验后，需要防止水渍的部位，均不能有水渗入。
7.3.10消防机器人的可靠性、耐久性应符合设计要求的规定。
7.3.11消防机器人的安全防护设计应符合GB5083的有关要求。设计消防机器人系统时，
应考虑所有可能发生的失效，包括控制电源的失效等。
8试验方法
8.1 外观
8.1.1目测设备外表质量，结果应符合7；1的规定。
8.2 零部件通用性能试验
8.2.1按GB／T1173、GB／T1176、GB／T1348、GB／T9439等标准的有关规定对消防机器人采用的铸件进行检验，其结果应符合7.2.1的规定。
8.2.2水压密封试验
水压密封试验前，应将受压部分封闭，注满水并排除空气，然后缓慢加压至最大工作压力的1.1倍，保持3min，结果应符合7.2.5的规定
8.2.3水压强度试验
水压强度试验前，应将受压部分封闭，注满水并排除空气，然后缓慢加压至最大工作压力的1.5倍，保持3min，结果应符合7.2.6的规定。
8.3系统组件试验
8.3.1内燃机排气管及燃油箱
(1)按GB 7258的有关规定对采用内燃机作动力源的消防机器人排气管出口设置进行检验，其结果应符合7.2.8中(1)的规定。
(2)按GB／T 18296的有关规定对采用内燃机作动力源的消防机器人的燃油箱进行检验，其结果应符合7.2.10中(2)的规定。
8.3.2液压系统试验
按GB／T3766的有关规定进行密封性能试验，其结果应符合7.2.9的规定。
8.3.3气动系统试验
按GB／T7932的有关规定进行密封性能试验，其结果应符合7.2.10的规定。
8.3.4供电电源试验
按GB 156、GBl7478的有关规定对采用电动机作动力源的消防机器人的交流供电电源偏差(电压、频率)或直流供电电源电压偏差进行检验，其结果应符合7.2.11中(2)的规定。
8.3.5无线通信装置电磁兼容性试验
按GBl5540的有关规定对无线通信装置进行检验，其结果应符合7.2.12的规定。
8.3.6控制装置检验
(1)按GB50171的有关规定对控制装置的安装、接线进行检验，其结果应符合7.2.13 中(1)的规定。
(2)按GB／T 7251.8的有关规定对带有微型计算机系统的智能型控制装置进行检验，其结果应符合7.2.13中(2)的规定。
(3)按GB／T 7251.8的有关规定对控制装置的电磁兼容性进行试验，其结果应符合-
7.2.13中(3)的规定。
8.3.7机载设备检验
按本系列标准相关技术文件的规定，对消防机器人各机载设备的每个动作进行试验，其结果应符合7.2.14的要求。
8.4整机试验
8.4.1目测检查消防机器人电、气、液线路质量，结果应符合7.3.1的规定。
8.4.2按JB／T9773.2的有关规定对采用内燃机作动力源的消防机器人起动性能进行试验，其结果应符合7.3.2的规定。
8.4.3按GB 14097的有关规定对采用内燃机作动力源的消防机器人行驶时的噪声进行试验，其结果应符合7.3.3的规定。
8.4.4按GB20891的有关规定对采用内燃机作动力源的消防机器人排气污染进行试验，其结果应符合7.3.4的规定。
8.4.5行走试验
(1)直行速度
1)在平整的试验地面上用皮尺取50m测量区间，划出横向始端线和终端线；
2)操作机器人，使机器人保持最大速度直线驶过始端线和终端线，记录机器人驶过始
端线和终端线所用时间t，计算机器人的行走速度v：
3)机器人用后退方式，以最大速度直线通过终端线和始端线，记录机器人驶过终端线
和始端线所用时间t并计算行走速度v；
4)重复上述试验2次，则该机器人直行速度为：
该直行速度值应符合7.3.5中(1)的规定。
(2)跑偏度
1)在平整的试验地面上用皮尺取50m测量区间，划出横向始端线、终端线和纵向中心线；
2)机器人位于始端线处，并使机器人中心线与纵向中心线重合；
3)机器人启动后以最大速度行走，在不调整转向的情况下通过试验区间；
4)在终端线处停止行走，测量机器人中心线偏离纵向中心线的距离。
5)取二次试验的平均值，该平均值应符合7.3.5中(2)的规定。
(3)转弯半径；
1)试验场地为平坦、硬实、干燥、清洁的混凝土或沥青地面，其大小应能允许机器人作全圆周行走动作；
2)测量机器人转弯半径
a使机器人处于连续转弯行走状态，画出机器人离转向中心最远点形成的如图1所示的轨迹圆。
b用钢卷尺测量从转向中心到机器人离转向中心最远点轨迹中心线的距离，应在互相垂直的两个方向测量，取算术平均值作为试验结果。
3)机器人左转和右转各测定1次。转弯半径应符合7.3.5中(3)的规定。
图1 机器人转弯轨迹圆
(4)爬坡度
1)爬坡试验装置示意图见图2；
图2 爬坡试验装置示意图
2)将爬坡试验装置调整至所需坡度位置；
3)消防机器人正对斜坡坡道，停在斜坡边上；
4)操作消防机器人直行，使其行走到爬坡试验装置上；
5)测量坡度起止点的高度差与其水平距离的比值(正切值)，爬坡度计算公式为：
其结果应符合7.3.5中(4)的规定。
(5)越障高度
1)越障试验装置示意图见图3，其宽度应大于消防机器人的宽度；
图3 越障试验装置示意图
2)消防机器人正对越障试验装置，停在越障试验装置边上；
3)操作消防机器人直行，使其越过越障试验装置；
4)测量越障试验装置的高度，其结果应符合7.3.5中(5)的规定。
(6)侧翻稳定角
1)侧翻试验装置
侧翻试验装置示意图见图4。
图4. 侧翻试验装置示意图
其中：1横向档块2纵向档块3被测机器人4油缸
a试验装置台面的倾斜角应能满足被测消防机器人静侧翻稳定性要求。试验装置台面的倾斜角应能在零度与最大侧翻角之间连续调节，并能在任意角度固定；
b试验装置运转应平稳，上升速度不大于10°／min，下降速度不大于27°／min；
c为防止试验时消防机器人侧滑，可采用在试验台上安装防侧滑挡块的方法，挡块高度不大于30mm，且只准加在侧翻中心一侧；
d为防止试验时消防机器人侧翻，须有专用的防侧翻的安全设备。安全设备对消防机器人的约束力在侧翻临界状态前均应为零；
e设有防止消防机器人纵向移动的楔形块。
2)测定左最大侧翻稳定角
s将消防机器人置于试验装置上，消防机器人的纵向对称平面与试验装置台面转动中心线平行；
b安装防侧滑挡块及防侧翻安全设备；
c启动试验装置，使消防机器人向友慢慢倾斜，直到右侧行走机构脱离试验台面时为止并记录侧翻角度。；
d重复c、d试验。试验进行三次，三次测量值相对误差若超过3％应重新测试。
3)测定右最大侧翻稳定角
将消防机器人调头置于试验装置上，重复2)各步骤。
4)最大侧翻稳定角值取三次测量值的算术平均值。其结果应符合7.3.5中(6)的规定。
(7)制动
1)在平整的试验地面上划出停止线；
2)机器人以最大速度行走到停止线后停车；
3)测量消防机器人超出停止线部分的距离；
4)取二次试验的平均值，其结果应符合7.3.5中(7)的规定。
8.4.6无线遥控装置
(1)在试验地面上用皮尺取130m测量区间，划出控制端线和停车端线；
(2)将消防机器人置于停车端线处，在控制端线处用无线遥控装置控制消防机器人，使其动作，其结果应符合7.3.6中(1)的要求。
(3)将两台或两台以上消防机器人同时置于停车端线处，在控制端线处用无线遥控装置同时控制各消防机器人，使其动作，其结果应符合7.3.6中(2)的要求。
8.4.7后方控制台
(1)将后防控制台和消防机器人放置在本系列标准的有关规定的通信距离两端；
(2)用后防控制台控制消防机器人，使其动作，其结果应符合7.3.7中(1)的要求；
(3)用后防控制台接收消防机器人采集的图像、语音、数据信息，其结果应符合7.3.7
中(2)的要求。
8.4.8按GB3836、GB50257等的有关规定对消防机器人的防爆性能进行试验，其结果应符合7.3.8的规定。
8.4.9防水密封性能试验
(1)将消防机器人停在试验场地中(采用内燃机作动力源的消防机器人内燃机应怠速运转)，采用人工雨淋的方法进行试验，此时降水强度不小于0.12mm／s，淋水15min 后对控制装置等需要防水的部位进行检查，其结果应符合7.3.9的规定。
(2)试验时应同时用雨量计测定降水量。
8.4.10可靠性及耐久性
按本系列标准的有关规定的规定对消防机器人的可靠性、耐久性进行检验，其结果应符合7.3.10的要求。
8.4.11安全防护要求
按GB5083中5、6的有关规定对消防机器人进行检验，其结果应符合7.3.11的要求。
9 检验规则
9.1产品在定型时和生产过程中必须进行检验。
9.2检验分类
(1)出厂检验；
(2)型式检验；
(3)可靠性试验。
9.3出厂检验
9.3.1出厂检验由制造单位质量检验部门负责进行。
9.3.2每台产品都应通过出厂检验。
9.3.3出厂检验项目根据产品加以规定。
9.3.4检验中出现某项不符合要求或故障时，需查明原因，进行返修，对该项重新检验。
在重新检验中，如该项再次出现不符合要求或故障时，则该产品被判为不合格。
9.4型式检验
9.4.1正常生产的产品，每隔三年或累计台数大于50台时，需进行型式检验；当更改设
计、主要工艺；更换主要元器件或材料时，应进行型式检验。
9.4.2型式检验由国家指定的消防产品质量监督检验单位进行。
9.4.3型式检验的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取。
9.4.4型式检验的项目根据产品类型加以规定。
9.4.5检验中出现故障，应查明故障原因，对该产品进行返修，然后继续进行或从该项目开始重新进行检验。
9.5可靠性试验
9.5.1定型后，批量生产的产品应进行可靠性试验。
9.5.2试验样品总数应根据批量生产台数加以规定，在该批产品中随机抽取。
10标志、包装、运输和贮存
10.1包装箱应符合GB／T13384的要求。
10.2包装箱内应附有装箱单、检验合格证、说明书及有关的随机文件。
10.3包装箱上的标志应符合GB／T191的规定。
包装箱上应有制造厂名称、产品型号和名称、出厂日期。
10.4包装好的产品，在运输过程中应避免雨雪直接淋袭、接触腐蚀性气体与机械损伤。
10.5长期存放产品的仓库的环境温度应为0~40℃，相对湿度应不大于80％，室内应无强烈的机械振动、冲击、强磁场的作用。
智能消防机器人
智能消防机器人 目录 第一章引言 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2 Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire..2 1.3 实现功能 (3) 1.4 模拟房子介绍 (3) 第二章系统整体方案设计 (4) 2.1系统硬件设计 (4) 2.2系统软件设计 (4) 第三章硬件设计 (5) 3.1 电源管理模块 (5) 3.11稳压芯片LM7805、7806CV (5) 3.12电源模块电路原理图 (5) 3.2 电机驱动芯BTS7960 (6) 3.21 BTS7960的逻辑功能 (6) 3.22 外形及封装 (6) 3.23BTS7960电路原理图 (7) 3.3地面灰度检测传感器 ST188 (7) 3.3.1 ST188特点 (7) 3.3.2 检测原理 (7) 3.3.3 应用范围 (7) 3.3.4 外形尺寸（单位mm） (7) 3.3.5 ST188原理图 (8) 3.4火焰传感器 (8) 3.4.1火焰传感器使用 (8) 3.5报警电路 (8) 第四章软件设计 (9) 4.1 灭火机器人行进路线分析 (9) 4.2 软件流程图 (11) 4.3软件开发平台介绍 (11) 第五章调试记录及实验心得 (12) 5.1 调试记录 (12) 参考文献 (13) 附录: 程序清单 (13)
第一章引言 1.1课题背景 如今国内外对消防设备的研究越来越重视，投入也越来越多。慢慢趋向于自动化、智能化。实现灭火、火场侦查、危险物品泄露探测、破拆等功能。本文设计主要完成的功能是扑火救人。 本设计是基于STC89C52单片机对电动车进行控制的自动控制系统，研究的内容有：主要方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。硬件设计主要有电机驱动电路、热光源采集电路、声音采集电路、电风扇驱动电路、停车信号采集电路、LCD显示电路、电源电路及单片机最小系统。本系统以STC89C52单片机作为控制核心，通过接受到热光源采集电路传送的信号和声音采集电路传送的信号，对电动车电机进行控制，从而实现对电动车的转向控制。当两处着火，一处是物品，另一处是人着火；电动车通过声音识别，优先将人身上的火扑灭。其所实现的功能相当于简易消防机器人。 【关键词】消防车热光源 STM32单片机 LM298 ST178 1.2Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire Abstract Today, fire-fighting equipment at home and abroad more and more emphasis on the study, input more and more. Slowly tends to automation and intelligence. To achieve fire fighting, fire detection, hazardous materials leak detection, ripper and other functions. This function is primarily designed to complete fire fighting to save people. The design is based STC89C52 microcontroller to control for electric vehicle control system to study the contents of the following: the main program feasibility studies, hardware design, software design, system debugging in kind. Hardware design, main motor drive circuit, thermal light source acquisition circuit, the sound collection circuit, fan drive circuit, stopping the signal acquisition circuit, LCD display circuit, power circuit and microcontroller minimum system. The system STC89C52 microcomputer as the control core, through the acquisition circuit receives light transmitted thermal signal and voice signal acquisition circuit transmission of electric vehicle motors to be controlled in order to achieve steering control for electric vehicles. When the two fire, one is the items, another is a human on fire; electric vehicle through voice recognition, give priority to the human body fire. They achieve the functional equivalent of simple fire-fighting robot. 【Key words】：fire engine 、hot light、STM32 MCU 、LM298ST178
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：
关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计
关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计 杨浩荣王健聪 (北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化系) 引言：机器人技术作为20世纪最伟大的发明之一，自上世纪60年代问世以来，已获得巨大的进步。在机器人技术不断成熟的今天，机器人在工业领域大放异彩的同时，它已快速地在农业、军事、服务等非工业领域不断拓展，并取得一定的成果。 关键词：市场需求智能扫地机器人寻路算法 Market research report on intelligent robot sweeps the floor, and the overall design Yang Haorong Wang Jianlin Abstract:robot technology as one of the greatest inventions of the 20th century, since the 1960 s, has acquired great progress. In today's robot technology continues to mature, to shine in the field of industrial robot at the same time, it has quickly in non-industrial sectors such as agriculture, military and service development, and achieved certain results. Key words: market demand intelligent sweeping robot pathfinding algorithm 1.市场需求及其调查： 作为新兴的朝阳产业，机器人出现的时间虽然短暂，但是对社会的影响是巨大的，对人类的影响也是深远的。其中，服务型机器人因更为贴近人类的生活已经有越来越多的大企业把目光投注到服务型机器人上，并制定了一些列的产品开发战略规划，产品内容包括从提供家庭日常服务的机器人到机器人玩具。尤其是玩具机器人，因为技术起点相对低，目前已成为诸多大的生产厂家的追逐热点。 服务型机器人，如今的定义尚未统一。服务型机器人的范围很广。 为了更高地了解人们对服务型机器人的了解与期望，我们进行了问卷调查，调查结果如下：
灭火机器人设计
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
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
人工智能市场调研分析报告
人工智能市场调研分析报告
目录 第一节人工智能与深度学习 (3) 一、人工智能：让机器像人一样思考 (3) 二、机器学习：使人工智能真实发生 (4) 三、人工神经网络：赋予机器学习以深度 (4) 四、深度学习：剔除神经网络之误差 (5) 第二节深度学习的实现 (5) 一、突破局限的学习算法 (6) 二、骤然爆发的数据洪流 (6) 三、难以满足的硬件需求 (7) 第三节现有市场——通用芯片GPU (8) 一、GPU是什么？ (8) 二、GPU和CPU的设计区别 (8) 三、GPU和CPU的性能差异 (9) 四、GPU行业的佼佼者：Nvidia (10) 五、Nvidia的市场定位：人工智能计算公司 (11) 六、Nvidia的核心产品：Pascal家族 (12) 七、Nvidia的应用布局：自动驾驶 (13) 八、Nvidia的产业优势：完善的生态系统 (14) 第四节未来市场：半定制芯片FPGA (14) 一、FPGA是什么？ (14) 二、FPGA和GPU的性能差异 (15) 三、FPGA市场前景 (16) 四、FPGA现有市场 (17) 五、FPGA行业的开拓者：Intel (17) 六、Intel的产品布局 (17) 七、Intel的痛点：生态不完善 (18) 八、Intel的优势 (19) 第五节投资前景 (20)
第一节人工智能与深度学习 2016年，AlphaGo与李世石九段的围棋对决无疑掀起了全世界对人工智能领域的新一轮关注。在与李世石对战的5个月之前，AlphaGo因击败欧洲围棋冠军樊麾二段，围棋等级分上升至3168分，而当时排名世界第二的李世石是3532分。按照这个等级分数对弈，AlphaGo每盘的胜算只有约11%，而结果是3个月之后它在与李世石对战中以4比1大胜。AlphaGo的学习能力之快，让人惶恐。 一、人工智能：让机器像人一样思考 自AlphaGo之后，“人工智能”成为2016年的热词，但早在1956年，几个计算机科学家就在达特茅斯会议上首次提出了此概念。他们梦想着用当时刚刚出现的计算机来构造复杂的、拥有与人类智慧同样本质特性的机器，也就是我们今日所说的“强人工智能”。这个无所不能的机器，它有着我们所有的感知、所有的理性，甚至可以像我们一样思考。 人们在电影里也总是看到这样的机器：友好的，像星球大战中的C-3PO；邪恶的，如终结者。强人工智能目前还只存在于电影和科幻小说中，原因不难理解，我们还没法实现它们，至少目前还不行。 我们目前能实现的，一般被称为“弱人工智能”。弱人工智能是能够与人一样，甚至比人更好地执行特定任务的技术。例如，Pinterest上的图像分类，或者Facebook的
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。
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
消防机器人设计报告
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：
家庭灭火机器人报告
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
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
消防灭火机器人在火场上的应用
消防灭火机器人在火场上的应用 发表时间：2019-09-09T16:20:39.407Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：郝少辉 [导读] 摘要：随着社会经济的发展，在一些特殊的行业和企业中，会发生化学危险的爆炸事故，也会增加燃烧、火灾的安全隐患，导致灾害事故发生率提高，这也会增加救援的难度，增加人员的伤亡。 长庆油田第一采气厂消防大队陕西榆林 718500 摘要：随着社会经济的发展，在一些特殊的行业和企业中，会发生化学危险的爆炸事故，也会增加燃烧、火灾的安全隐患，导致灾害事故发生率提高，这也会增加救援的难度，增加人员的伤亡。由此而言，消防灭火机器人便由此而生。消防灭火机器人是在操作人员无线控制下进入火灾现场的，并且指挥人员通过机器人身上安装的摄像头中的火灾现场的画面，具体了解分析火灾现场的情况制定出切实可行的救火方案，并且消防机器人根据热传感器找到火源进行有效控制火势或灭火。 关键字：灭火机器人、科技、火场应用 什么是消防灭火机器人 上世纪六十年代机器人产生，此后经历了长时间的发展，应用广泛，出现在各个行业之中。渐渐消防机器人出现在人们视野，应用于灭火救灾工作中。在科研家经过三年的辛苦钻研，我国第一台消防灭火机器人诞生。机器人中的特种兵——消防机器人，在火场的抢险救灾中起着越来越大的作用。它可以自主的行走、跨越障碍、远程灭火等，也可以在火场外围环境进行勘察，在火场内进行救援。随着社会经济的发展，石油化工产业发展迅猛，隧道、铁路建人设增多，由此而发生的灾害也在增加。石油燃气的爆炸、毒气泄漏等灾害大多是突发的，难以预测，并且其过程比较复杂，不仅会造成大量的财产损失，还有造成人员伤亡。消防机器人的产生便有效地帮助消防队员进行现场的勘测，他们代替消防人员进入危险的灾害区域，进行数据的采集、处理等。这样可以减伤人员的伤亡，确保消防人员的人身安全。消防机器人在收集数据后进行反馈，由现场的指挥人员进行灾情的判断分析，制定出正确的解决方案。 消防灭火机器人的优劣势 随着消防灭火机器人的诞生，我国的消防事业得到了有效地发展。它具有很多优势，具体有以下几点。其一，消防灭火机器人作为机器人中的一类，它是无生命的，金属质地，不易损伤，所以在面临高温、浓烟的火灾情况时，它比人类更为有效，它没有人类的肉体，自然也没有此类的风险，在消防人员所不能到达之处发挥了重要的作用，从而减少人员的伤亡。如果消防机器人早被应用的话，那么在以前大火事件中损失将会减少很多。其二，现代科技的发展，智能化的进步，使得消防机器人更加的高科技化。它融合人工智能技术、自控技术、神经网络、电子机械工程等高端科技。消防机器人呢，更是机器人中的特种兵，它更为先进，更具有代表性。消防机器人可以根据灾情的真实情况进行针对性的分析，自主的判断出火灾的来源，进行数据的收集、分析、反馈，从而进行灭火的工作。其三，消防机器人它自身的消耗极小，重复实用性强，细心保养，它可以多次使用，充分发挥其性能，达到最高绩效。 在拥有诸多优点的同时，消防机器人也具有一些缺点。它的缺点主要表现在两方面，一方面，消防机器人的制作成本高，价格昂贵，不能得到广泛应用，限制了其应用的广泛性。它是智能化的先进科技成果，它的研制时间一般要很久，技术和资金的要求比较高，无法进行大规模生产，只能少数生产。因此，不能给消防部门大量的配备此类机器人，从而在一定程度上影响了其普遍性的应用。另一方面，消防机器人的维护保养的成本较高，并且其维护过程较为复杂。它在救援过程中有众多的功能与程序，所以在设计过程中要构造复杂的结构，针对其功能进行一一的设计与试验，因此对维护人员有一定要求，他们本身要拥有较高的文化素养和专业的知识技能。并且要求维护人员定期参加职业技能培训，使他们更加专业化。同时，因为在实际的使用过程中消防机器人会有损耗，维护的费用也比较高。 消防机器人的应用分析 在高层建筑火灾中的应用。我国经济突飞猛进，应时代要求，在我国的建筑中高层建筑群数量最多，加之土地资源的日益减少，高层建筑是我国乃至世界建筑建设的发展趋势。高层建筑的建设带来方便的同时，也增加了一些消防安全隐患。高层建筑如果发生了火灾，火灾的蔓延速度会很快，高层楼体的构造极容易扩大火灾，增加救援难度。这使得消防队员的救援难度增加，对消防工作有了更高的要求。首先，火灾发生时，着火点在高处，消防人员难以借助高楼内楼梯或电梯到往着火点。由于楼层过高，消防车举高受限无法快速的到达目的地，不能有效的进行灭火救援。消防员在登高时会受到多方面的限制，消防员的登高能力、人体的忍受力有限。高层建筑一般在人口密集、楼层密布的区域，高层建筑密度大，消防车无法直接进入。高层建筑中的空间比较狭小，有时的消防通道会被占用，从而加剧了救援难度。其次，发生火灾后会产生很多的浓烟，高层建筑中的浓烟不易消散，能见度很大程度的降低，导致消防官兵将面临浓烟的毒害，可能会造成伤亡，达不到有效地救援。再次，火灾发生在高处，会加大冷却用水，也会增加抑制火灾的用水量。通常在实际的火灾救援中，供水量难以满足抑制灾情所需要的用水量，因此错过救火的最佳时间。最后，当火灾的蔓延范围大、火势汹涌时，楼层外壁的玻璃幕墙、大型LED灯、或是空调外机都会受热燃烧从而掉落，很容易威胁消防人员的生命安全，也有可能对消防车造成损害。由此，消防灭火机器人在解决这个事情上发挥了很好的作用。研究人员在设计时便结合了高层建筑结构的特点，在消防机器人上安装了完善的灭火装置，也有相应的灭火系统。它们具有自动上楼下楼功能，在火灾现场进行数据采集、分析。以此来确保消防人员的安全，更好的保障人们的人身安全与财产安全。 在地下建筑中的应用。地下建筑环境大多都是封闭的，当火灾发生在地下环境时，大火会迅速蔓延，火场温度会大幅度增加，环境的封闭是浓烟无法扩散，浓度随之提升，这对于消防人员来说救援的难度增强了许多。如果进入了地下封闭环境，消防队员自身的安全不能得到保障。这样的情况下，消防机器人便可以解决这一问题，其可以进入地下建筑，进行数据采集、分析，反馈给现场指挥人员，从而采取更为有效地措施，减少因火灾引起的伤亡。对于地铁隧道中的突发火灾，我国制定了应急措施，在地铁内部的设计上也会有满足此类的要求。虽然如此，但是在实际情况发生时，灭火救人的难度依旧很大。消防灭火机器人在此方面具备优势，它具有攀爬功能，可将它作为地铁、隧道的消防设备。这样可以在第一时间进行灭火工作，减少人员伤亡，财产损失。 在石化场所中的应用。在石油、化学产品等易燃易爆场所而言，发生火灾的话，其后果是严重的，其危害之大，损失之多，影响之广是难以形容的。现在的消防人员一旦进入便会有人身危险。消防灭火机器人应用到此类场所中，有效地降低人员的伤亡，减少财产的损失，也可以及时的进入火场，及时的落实措施、实施救援，避免有次生灾害发生。 总结 就目前而言，消防灭火机器人应用于火场救灾中是大势所趋。在不久的将来，消防机器人将会被广泛应用于消防人员的救灾行动中，
2016年消防机器人行业分析报告(经典版)
(此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2016年8月
目录 一、消防安全呼吁科技武装 3 1、火灾事件频发，天津爆炸惨案引发消防安全深思 3 2、消防机器人全面解析 4 （1）机器换人保障安全 4 （2）消防机器人技术实现要点 5 （3）消防机器人分类 6 （4）消防机器人发展历史 7 二、他山之玉：百花齐放，逐步向智能化人形机器人发展 8 1、日本：投入应用最多 8 2、美国：研发多用于海军舰队、军事使用 9 3、欧洲：非仿人形机器人智能化应用 10 三、我国消防机器人起步晚，市场空间巨大 12 1、目前仍以程序控制履带式消防车为主智 12 2、政策催化助力消防市场空间打开 14 3、消防机器人“智能化+专业化”发展空间巨大 15
一、消防安全呼吁科技武装 1、火灾事件频发，天津爆炸惨案引发消防安全深思 近几年，化学危险品和放射性物质泄漏事件在国内频频发生。根据公安部消防局的数据统计，全国近十年发生火灾169 万起，在救火抢险一线上牺牲的公安消防员达89人，累计共有687名消防员伤残。 2015年8月12日晚发生的天津东疆保税港区瑞海国际物流有限公司所属危险品仓库爆炸事故可谓是近十年最为严重的一次的火灾。截止2015年8月21日，遇难人数已达到116人，其中消防人员就有56人。 中国石化等基础工业有了飞速的发展，在生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长，由于设备和管理方面的原因，导致化学危险品和放射性物质泄漏。无独有偶，在深圳清水河火爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后，国内消防部队要求研制、配备消防机器人的呼声越来越高。