滅火機器人畢業(yè)論文(定稿)(存儲版)
【正文】 紅外火源傳感器 .......................................... 19 風扇模塊 ................................................ 20 四、 軟件設計 ..............................................21 五、測試方案與測試結果： ....................................22 六、結論、心得體會 .........................................23 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 5 第一章 引言 課題的開發(fā)背景 正如我們所知， 火災在現(xiàn)實生活中是非常普遍的，它被稱為三大自然災害之一。 機器人技術方面：目前已經開發(fā)出了多種類型機器人機構，其結構有串聯(lián)、并聯(lián)及垂直關節(jié)和平面關節(jié)多種。 課題研究的意義 智能避障滅火機器人實現(xiàn)了對安全防護的質的提高，也大大地減低了消防人員的危險。 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 8 第二章 系統(tǒng)基本原理與總體方案設計 滅火機器人的基本原理 滅火機器人滅火原理如圖 21所示。超聲波傳感器的原理如圖 3所示：超聲波由壓電陶瓷超聲波傳感器發(fā)出后，遇到障礙物便反射回來，再被超聲波傳感器接收。紅外光電開關操作簡單，使用方便。 ? NTC 熱敏電阻和光敏晶體管測量方案 如圖 25所示，利用熱敏或光敏電阻的阻值隨溫度光亮變化的特性，將熱敏或光敏電阻與線性電阻構成分壓電路，當溫度光亮變化時其阻值變化，進而分壓變化，然后將這電壓信號經過運放放大調理成0— 5V的電壓信號，經 A/D轉換變成數字信號送給單片機。外界紅外光越強，數值越??；紅外光越弱，數值越大。 通過以上三個方案對比，方案三相對比較適合。專用電動車裝配緊湊，運行穩(wěn)定，承重高，底盤低重心低。 通過方案分析對比，考慮降低成本，選擇方案 2。 方案 2：采用直流電機作為該系統(tǒng)的驅動電機 直流電機的控制方陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 15 法比較簡單，只需給電機的兩個控制線加上合適的電壓 即可使電機轉動起來，電壓越高電機轉速則越高。紅外火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕硖綔y火源或其他一些波長在760nm~1100nm范圍內熱源，談成為角度達 60度，紅外光波長在 940nm近時，其靈敏度最大。 風扇模塊 方案 1：采用電機驅動模塊來驅動會使得結構復雜，故障率高，維修不方便。 3． 采用 STC89C52 單片機為控制器。 紅外尋跡傳感器 該智能滅火小車在路過黑線的路面上時，由 于黑線和路面對光線的反射系數不同，可以根據接收到反射紅外線的強弱來判斷黑線。驅動電路如圖 32 所示： 圖 32 電機驅動電路 紅外火源傳感器 遠紅外火源傳感器能夠探測到波長在 700nm~1100nm 范圍內的紅外光，探測角度為 60，其中紅外光波長在 900nm 附近時，其靈敏度達到最大。 直走 1 線左轉 90176。更讓我們了解 設計 的整個過程和在 設計 中應注意的問題，以及避免 問題的方法，和對于應急事件的處理。單片機原理及應用（ M） .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [11] 康華光 .電子技術基礎模擬部分（第四版）（ M） .北京：高等教育出版社， 1999. [12]黃玉清 梁靚。機電控制（ M） .杭州：浙江大學出版社， 2021 [6] 黃玉清 梁靚 張玲霞 李想，機器人的差分方向控制與實現(xiàn)（ J），信息與電 子工程，20219,2（ 3）。 小組心得體會 通過這次畢業(yè)設計，我們從中收獲了很多寶貴的知識，提高了團隊協(xié)作能力，增強了團隊意識。 直走 4 線左轉 90176。 UIAUID 為 TLP5214 光隔離，保護因電機啟動停止瞬間產生的尖峰脈沖對主控制器的影響。電動機使用 8V 的電壓， 6 個干電池串聯(lián)直接為其供電。 最終方案確定 經過反復論證，確定方案如下： 1． 車體是購買專用履帶電動車。超聲波傳陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 16 感器在避障的設計中被廣泛應用。 火源傳感器模塊 方案 1：采用熱敏電阻，和光敏電阻作為傳感器，在一定范圍內空氣溫度變化非常小，熱敏電阻幾乎不 發(fā)生變化，光敏電阻受外界干擾比較大，抗干擾能力極差，誤差偏大，不能準確測定火源位置。技術廣泛，成熟。 方案 1：用三塊蓄電池給超聲波和小車供電，和單片機及其它模塊供電，用蓄電池需要買充電器，整體需要高的價錢，為降低成本，不選該方案。 方案 3：購買專用履帶小車，具有組裝完整的車架車輪，和完整的電機裝配以及電機驅動板。只有當這路檢測到火焰，滅火電機才啟動。 ? 紅外接收二極管識別火焰方案 圖 27 紅外接收二極管原理圖 紅外接收二極管可以用來探測波長在 700nm ~ 1000nm范圍內的紅外線， 其中紅外線波長在 880nm附近時，其靈敏度達到最大。綜合論證這幾種傳感器，因本設計使用蠟燭模擬火源，對環(huán)境溫度影響小，煙霧少，排除了煙霧傳感器。 圖 23 超聲波傳感器原理圖 方案 2： 用紅外光電開關進行避障。 避障及火焰測量是滅火機器人最重要部分之一，它是實現(xiàn)其他功能的基本條件，這一部分性能好壞將關系到整個系統(tǒng)的性能，所以設計一個成本低、可靠性高、滅火效率高、調試簡便的測量方案是該設計的關鍵。自動避障通過紅外光電開關感應前方的障礙物，程序判斷處理控制小車轉彎避開障礙物。機器人已經實現(xiàn)了全數字交流伺服驅動控制，絕對位置反饋。 課題的研究現(xiàn)狀 智能小車方面：智能小車，也稱輪式機器人，是一種以汽車電子為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、 計算機、機械等多學科的科技創(chuàng)意性設計。 關鍵詞 STC89C52 單片機 ， 光敏晶體管 ， 紅外光電開 關， L298N， E18D50NK 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 3 Fire fighting robot
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