【正文】 ...................... Ⅲ 機(jī)器人的 產(chǎn)生背景 ..................................................................................................... 1 機(jī)器人的發(fā)展 及現(xiàn)狀 ……………………………………………………………. 1 機(jī)器人的發(fā)展 ……………………………………………………………… 1 滅火機(jī)器人 ……………………………………………………………………… 3 本文的 主要內(nèi)容 ……………………………………………………………… … 3 2 方案的整體設(shè)計(jì) 與比較 ......................................4 整體 方案設(shè)計(jì) ………………………………………………………… .…… ............錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義： “一種可編程和多功能的 ，用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動(dòng)作的專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。 從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始，世界許多國(guó)家都進(jìn)行了消防機(jī)器人的研究。 圖 21 系統(tǒng)方框圖 為較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，我分別設(shè)計(jì)了幾種方案并分別進(jìn)行了論證。且該系列的 51 單片機(jī)可以不用燒寫(xiě)器而直接用串口或并口就可以向單片機(jī)中下載程序。由于其內(nèi)部由高速電動(dòng)機(jī)提供原始動(dòng)力，帶動(dòng)變速（減速）齒輪組，可以產(chǎn)生大扭力。光敏電阻在光照條件下電阻值隨外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化的組件，光越強(qiáng)阻值越小，光越弱阻值越大。將阻值的變化值經(jīng)過(guò)比較器就可以輸出高低電平。因此我考慮其他的方案。 3 硬件單元電路設(shè)計(jì) 本章主要講述了以 AT89S52 為主控制器，設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件電路。 其內(nèi)部的 H 橋原理圖如圖33 所示。 speed電機(jī)速度 (100—100) */ void motor(uchar index, char speed) { if(speed=100 amp。 /* 定時(shí)器 0 允許中斷 */ TR0=1。 delay(5000)。用作兩個(gè)電壓的比較時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也稱(chēng)為門(mén)限電平，它可選擇 LM339 輸入共模范圍的任何一點(diǎn)），另一端加一個(gè)待比較的信號(hào)電壓。工作時(shí)，發(fā)射管 D 發(fā)射出的波長(zhǎng)約為 940nm 的紅外線信號(hào)經(jīng)反射面?zhèn)魉偷浇邮展苌?，反射信?hào)的強(qiáng)度隨反射面的材料和顏色的不同而不同， 接收管的導(dǎo)通電阻 RGB 隨接收到的反射信號(hào)強(qiáng)弱而改變，信號(hào)越強(qiáng)電阻越小，信號(hào)越弱電阻越大。此時(shí)， MOS 截止，風(fēng)扇不動(dòng)作。 181。 由于設(shè)計(jì)中使用一個(gè)風(fēng)扇，安裝在 機(jī)器人 的正前方，沒(méi)有使用舵機(jī)的方案，風(fēng)扇只能朝前方吹風(fēng)。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計(jì) 滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì) 27 圖 42 尋線子程序流程圖 Y N Y N 開(kāi)始 初始化定時(shí)器 1 設(shè)置外中斷邊沿觸發(fā) 開(kāi)中斷 等待中斷 置通道號(hào) =0， flag1=0 Flag1=1? Flag2=1? 計(jì)算小車(chē)位置狀態(tài) 不是閥值 控制小車(chē) 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計(jì) 滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì) 28 機(jī)器 人 的控制： 機(jī)器人 前進(jìn)時(shí)，兩個(gè)電機(jī)速度相同； 機(jī)器人 左轉(zhuǎn)，左輪速度降低，右輪保持不變； 機(jī)器人 右轉(zhuǎn)，右輪速度降低，左輪保持不變； 機(jī)器人 后退，電機(jī)反轉(zhuǎn)。由 C51 產(chǎn)生的目標(biāo)代碼的運(yùn)行速度極高，所需存儲(chǔ)空間極小，完全可以和匯編語(yǔ)言媲美。 聲音報(bào)警與滅火 滅火驅(qū)動(dòng)電路 滅火風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路如圖 312 所示。圖 b 為其傳輸特性。18V； 對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬； 共模范圍很大，為 0 （ Vcc ） Vo ； 差動(dòng)輸入電壓范圍較大，最大可以等于電源電壓值； 輸出端電平可靈活方便地選用。 delay(5000)。 /* 設(shè)定 T0的工作模式為 2 */ TH0=0x9B。 /* L298 的 Input 2 */ uchar t=0。 速度等級(jí) – 0 8 MHz ATmega128L – 0 16 MHz ATmega128 ATmega128 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 Atmega128 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖 32 所示。 L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。然后將這信號(hào)放大后送入單片機(jī)。 方案 2：用光敏電阻組成光敏探測(cè)器。 紫外線火焰?zhèn)鞲衅鞯撵`敏度高，相應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)明火特別敏感，能對(duì)火災(zāi)立即做出反應(yīng)。 下面我們分析了幾種常見(jiàn)電機(jī) 。如果單純的使用凌陽(yáng)單片機(jī)，在語(yǔ)音播報(bào)的同時(shí) 機(jī)器人 的控制 容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。采用 ATMEGA128 單片機(jī)作為主控制器，用 ST178 型光電對(duì)管進(jìn)行避障， TTS 型熱釋電非接觸式溫度傳感器 作為本系統(tǒng)的火焰?zhèn)鞲衅鳎?L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)方案。 滅火機(jī)器人 近幾十年中，大量的高層、地下 建筑與大型的石化企業(yè)不斷涌現(xiàn)。那么這給機(jī)器人提出來(lái)更高層次的要求，展望 21 世紀(jì)，機(jī)器人將是一個(gè)與 20世紀(jì)計(jì)算機(jī)的普及一樣，會(huì)深入地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，在 21 世紀(jì)的前 20 年是機(jī)器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個(gè)重要時(shí)期，也是智能機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。它既可以接受人類(lèi)指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。 另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類(lèi)自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類(lèi)的發(fā)展隨著人們這種社會(huì)發(fā)展的情況，人們?cè)絹?lái)越不斷探討自然過(guò)程中，在改造自然過(guò)程中，認(rèn)識(shí)自然過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。抓一個(gè)雞蛋，它能通過(guò)一個(gè)觸覺(jué)，知道它的力的大小和滑動(dòng)的情況。所做工作和確定的成果如下： 以單片機(jī) ATMEGA128 為核心擬定了系統(tǒng)組成方案，完成了系統(tǒng)的電路硬件總體設(shè)計(jì)，包括供電模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、尋線系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、壁障系統(tǒng)、火焰檢測(cè)系統(tǒng)以及滅火系統(tǒng)和各個(gè)模塊間接口。處理速度高，尤其適用于語(yǔ)音處理和識(shí)別等領(lǐng)域。具有獨(dú)立預(yù)分頻器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，兩路 8 位 PWM， 6 路分辨率可編程（ 2 到 16 位）的 PWM， 8 路 10 位 ADC，可以方便的進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。煙霧傳感器廣泛應(yīng)用與火警檢測(cè)。 尋跡傳感器 的選擇 方案 1：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對(duì)管尋跡傳感器。因此我選擇了方案 3。 采用 Atmega128 單片機(jī)作為主控制器。 特殊的處理器特點(diǎn) – 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè) – 片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的 RC 振蕩器 – 片內(nèi) / 片外中斷源 – 6 種睡眠模式 : 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 模式以及 擴(kuò)展的 Standby 模式 – 可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的時(shí)鐘頻率 – 通過(guò)熔絲位可以選擇 ATmega103 兼容模式 – 全局上拉禁止功能 L298 控制直流電機(jī)加減速的 89c51 單片機(jī) C 程序 ： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit en1=P3^0。j)。 } for(i=0。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計(jì) 滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì) 18 圖（ 36） L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 尋線電路的設(shè)計(jì) 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我并沒(méi)有選用 ADC 而是選用 LM339 電壓比較器的方案，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路緊湊且穩(wěn)定性好。圖 a 給出了一個(gè)基本單限比較器。 C 負(fù)載阻抗/kΩ 功率 /mW 耐溫性 /（ %） 響應(yīng)頻率/Hz 電壓 /VDC 電流 /mA 電壓靈敏度/（ V/W） 100~1200 20~60 10 0． 25 5 0． 3~100 5 20 250~400 信號(hào)采集是系統(tǒng)通過(guò)紅外測(cè)溫傳感器來(lái)測(cè)溫度 ,如圖 44 所示 ,左邊為紅外傳感器組 ,是信號(hào)的原始采集部分，它由八個(gè)紅外測(cè)溫傳感器組成。而 C語(yǔ)言以其結(jié)構(gòu)化，容易維護(hù)，容易移植的優(yōu)勢(shì)滿足開(kāi)發(fā)的需要。程序開(kāi)始，先將 機(jī)器人 放在引導(dǎo)線上，測(cè)得引導(dǎo)線與地面背景的值，求出平均值作為閥值。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計(jì) 滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì) 29 開(kāi)始 讀入左右火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 對(duì)準(zhǔn)火焰 等待 開(kāi)滅火風(fēng)扇 等待 5s 讀入火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 火焰已被滅 ？ 關(guān)風(fēng)扇并記錄時(shí)間 結(jié)束 哪邊火焰強(qiáng)？ N Y N N 圖 43 滅火子程序流程圖 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計(jì) 滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì) 30 本章小結(jié) 本章介紹主程序設(shè)計(jì)思路與流程圖，尋線程序流程圖，滅火程序的流程圖，編制了相關(guān)調(diào)試程序，為下一章做系統(tǒng)的調(diào)試工作打下基礎(chǔ)。 181。 本章小結(jié) 本章主要講述了以 AT89S52 為主控制器，設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件電路。 VCCR2R1U1ST178200R3R4GNDOUTPUT245312U2ALM339NVCC