【正文】 2 總體設(shè)計在當今社會火災發(fā)生的機率越發(fā)頻繁，嚴重損害國家和人民的利益，尤其是倉庫火災。我們小組針對倉庫火災設(shè)計了一款倉庫全自動滅火機器人，該滅火機器人能進行無人控制的全自動滅火，降低消防人員的危險程度，降低財產(chǎn)損失。但需要注意的是滅火機械手臂要與火源之間保持一個固定的距離，如果這個距離過短的話，即機械手臂與火源靠的太近的話則會因高溫燒損機械手臂，距離太遠則達不到良好的滅火效果，所以該距離應是滅火的最佳距離。由于全自動滅火機器人是在一間倉庫里進行無人控制滅火，就必須還需要具有另外兩個功能：越障與避障功能，其中避障功能可由安裝在機器人四周的7個導輪來實現(xiàn)，比如說在機器人滅火的途中，剛好碰到左邊的導輪，機器人往右邊拐60度，碰到右邊的導輪就往左邊拐60度，從而來達到一個避障的功能。 創(chuàng)新亮點獨特的避障機構(gòu)與越障機構(gòu)相結(jié)合,使倉庫全自動滅火機器人可以在一個有障礙的房間里獨自去尋找火源,自動化程度高。越障機構(gòu)越障功能可以利用一個大功率電機來帶動絲杠與前半節(jié)車身上的內(nèi)螺紋相嚙合，電機正轉(zhuǎn)可以把前半車身向上拉起一個角度，電機反轉(zhuǎn)可以使整個車身向上拱起，不過整個車身是由兩段底座通過活動鉸鏈連接在一起的，從而整個車身有一個可以活動的角度，然后通過兩節(jié)車身底座向上向下運動的配合來達到越障功能。滅火裝置利用旋轉(zhuǎn)的伸縮式機械手臂來完成,從而可以加大滅火范圍，加強滅火效果，滅火時比較靈活并且可以自行判斷火源是否被撲滅。 ROBOPro軟件的簡介 此處省略因為使用了各種功能模塊組成的流程圖編程模式，易于入門級用戶使用。編程操作更容易理解。圖形化編程語言ROBO Pro提供了現(xiàn)代編程語言中的所有關(guān)鍵元素，比如隊列，函數(shù)，遞歸，對象，異步事件，準并行處理等等，使其對專業(yè)程序員也是一個有力工具。即便是高級程序員也會發(fā)現(xiàn)ROBO Pro的知識點無止境。在線模式下，可以并接多塊ROBO Pro接口板來控制大規(guī)模的模型，還可以生成包含開關(guān)、控制器、顯示等元素的控制面板。利用兩個大功率的馬達來帶動前半身的兩根履帶，其特點是越野性能好,能夠越過階梯、壕溝等障礙,一般如坦克、推土機等均采用此類移動機構(gòu)。 車身底座 越障機構(gòu)倉庫全自動滅火機器人在行進過程中遇到障礙物時，它首先通過自身安裝在最前的兩個接觸開關(guān)來確定障礙物的高度，相當于兩個極限位置，只有當障礙物的高度在兩個接觸開關(guān)之間時（），機器人才會開始執(zhí)行越障程序，如低于下方的接觸開表示機器人可以不改變車身任何位置就可以逾越過去，如果高于上方的接觸開關(guān)表示障礙物無法逾越，從而達到自動識別障礙物高度的功能，如不能判別出無法逾越障礙物則避障繞行。 越障前 越障剛開始 越障快結(jié)束時但該越障方式，還要考慮到一個車身的重心問題，在剛開始越障時，整個車身的重心必須在后半節(jié)車身，以便把前半節(jié)車身抬起，當越障快結(jié)束時，整個車身的重心必須在前半節(jié)車身。而滑臺中的傳動機構(gòu)為絲杠傳動，由于絲杠傳動傳動效率較高，能高效地將扭力轉(zhuǎn)化為推力，或?qū)⑼屏D(zhuǎn)化為扭力。所以考慮到該機器人在滅火時調(diào)整車身重心的頻繁，故選絲杠傳動。[6] [M].上海交通大學出版社，2007.5]。運動的光敏傳感器須以一個120度的角度左右擺動,且在擺動時速度不能太快，所以該機構(gòu)可以由一個轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)左右的擺動,而轉(zhuǎn)盤的動力裝置可以由一對蝸輪蝸桿來實現(xiàn)，因為蝸輪蝸桿可以得到一個很大的傳動比，且運動時比較平穩(wěn)。一個伸縮的機械手臂，并且可以向上抬起一個角度，當遇到比較大火勢的時候，抬起機械手臂既可加強滅火效果，又可以避免高溫燒損機械手臂,。從而可以實現(xiàn)平時24小時監(jiān)控倉庫或當發(fā)生火災時進行滅火。如果當判別障礙我很低，滅火機器人就直接越過障礙物。機器人還會往前行進一段距離后再往右轉(zhuǎn)動，在機器人轉(zhuǎn)動的過程當中，6個導輪輪流工作，如果再向 右轉(zhuǎn)動時，碰到了右邊的導輪，則車身往右轉(zhuǎn)，如果再向左轉(zhuǎn)動時，碰到了左邊的導輪，則車身往右轉(zhuǎn)，這樣一次類推，從而達到一個自動避障的功能。如果沒有被撲滅，滅火機器人會再次伸出機械手臂進行滅火，直至火被撲滅為止。 程序執(zhí)行方式程序的編寫方式：如圖()：報警燈的程序開始執(zhí)行；M1(EM2)電機反轉(zhuǎn)I1(EM2)開關(guān)判斷減值運算指令給定變量數(shù)值為30判斷指令當(N)時，程序反饋到M1(EM2)電機反轉(zhuǎn)；當(Y)時，M1(EM2)電機停止 M1(EM2)電機正轉(zhuǎn)I1(EM2)開關(guān)判斷當(1)時加值運算指令給定變量數(shù)值為30判斷指令當(Y)時，程序反饋到M1(EM2)電機反轉(zhuǎn)；當(N)時，程序反饋到I1(EM2)開關(guān)判斷。I8(IF1)開關(guān)判斷和I5(IF1)開關(guān)判斷當(1)時加值運算指令；I6(IF1)開關(guān)判斷當(1)時減值運算指令； I7(IF1)開關(guān)判斷當(1)時賦值運算指令。當I8(IF1)開關(guān)判斷、I5(IF1)開關(guān)判斷、I7(IF1)開關(guān)判斷、I6(IF1)開關(guān)判斷當(0)時AX(EM1)傳感器判斷指令當大于100時，反饋到程序I8(IF1)開關(guān)判斷、I5(IF1)開關(guān)判斷、I7(IF1)開關(guān)判斷、I6(IF1)開關(guān)判斷；當小于100時停車判斷指令當小于50時短距離滅火噴灑2次滅火裝置關(guān)短距離(收)；當大于50時長距離滅火噴灑2次滅火裝置關(guān)長距離(收)。 母程序 控制要求的分析對于模塊與機器人的各個元器件之間的聯(lián)系方式，我們將表格中排列出來。2．存儲器：128K RAM和128K flash memory，flash memory中可以存兩個程序，RAM中可以存一個程序，程序可在線和下載操作，四路馬達輸出9V/250mA，8個級別速度控制，帶有短路保護功能。4．四路模擬信號輸入（；兩路010V）。6．可擴展射頻數(shù)據(jù)連接功能板ROBO無線射頻通訊模塊（貨號：93295）。2．四路馬達輸出9V/250mA，8個級別速度控制，帶有短路保護功能。4．。4．另購附件：直流開關(guān)電源9V/1A。 自動尋光機構(gòu)開始以120的角度來回的擺動來搜索火源，因此在這里考慮到電機脈沖問題。則我們把它起始點記做30存放到變量指令中。一段程序之后我們附加一個判斷指令“”，它用作于對變量之中的數(shù)值進行判斷。否則它會自行回到程序的起始點。一段程序之后我們繼續(xù)附加一個判斷指令“”，當變量中的值等于60時，它會回到整個程序的起點。 尋光子程序 越障程序的思路在滅火的途中，時常會有障礙物出現(xiàn)。從而可以越過障礙物，直到火源被撲滅。我們程序如下：程序的編寫方式：如圖()當接觸到障礙物時，限位開關(guān)(IF1)中I6由常開位置改變?yōu)殚]合狀態(tài)。首先機器人先后退，給出機器人調(diào)整車身的距離。之后，我們需調(diào)整機器人的車身。M1(IF1)電機正轉(zhuǎn)I1(IF1)脈沖計數(shù)130M1(IF1)電機停止M2(IF1)電機正轉(zhuǎn)、M3(IF1)電機正轉(zhuǎn)I2(IF1)脈沖計數(shù)I3(IF1)脈沖計數(shù)5M2(IF1)電機停止、M3(IF1)電機停止M4(IF1)電機正轉(zhuǎn)I4(IF1)脈沖計數(shù)190M4(IF1)電機停止M1(IF1)電機反轉(zhuǎn)I1(IF1)脈沖計數(shù)200M1(IF1)電機停止 M2(IF1)電機正轉(zhuǎn)、M3(IF1)電機正轉(zhuǎn) I2(IF1)脈沖計數(shù)I3(IF1)脈沖計數(shù)8 M2(IF1)電機停止、M3(IF1)電機停止 M1(IF1)電機正轉(zhuǎn)I1(IF1)脈沖計數(shù)70M1(IF1)電機停止 M2(IF1)電機正轉(zhuǎn)、M3(IF1)電機正轉(zhuǎn) I2(IF1)脈沖計數(shù)I3(IF1)脈沖計數(shù)8 M2(IF1)電機停止、M3(IF1)電機停止 M4(IF1)電機反轉(zhuǎn)I4(IF1)脈沖計數(shù)190M4(IF1)電機停止[10] [M].北京：中國電力出版社，2007.0][11] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.1]。根據(jù)障礙物的擺放，我們機器人會自行選擇左避障或右避障程序。左避障程序立即啟動。將M2(機器人左輪電機)和M3(機器人右輪電機)同時反轉(zhuǎn)，并設(shè)定其馬達脈沖數(shù)為8，這樣就可以完成機器人后退這一程序。由于機器人的重心原設(shè)定在后身，我們則要靠機械手臂下的滑臺，將機器人的重心位置移動到前座，使得機器人尾座部分離開地面，減少與地面的摩擦。當I3(IF1)開關(guān)判斷為(Y)時，加值運算指令給定變量數(shù)值為7判斷指令當(N)時，反饋到