摘 要
本设计中智能灭火机器人采用两块SPCE061A单片机作为检测和控制的核心，实现机器人的智能控制，包括寻找火源、躲避障碍接近火源、启用风扇灭火等功能。火源探测使用红外传感器，障碍物判断采用集成红外传感器，电机采用直流电机。电机控制核心采用SPCE061A单片机，控制系统与电路用光电耦合器完全隔离以避免干扰。实现的功能是：从安全区出发，自动寻找火源并选择路线灭火，避开障碍接近火源，启用风扇吹灭火源后结束。
关键词：寻找火源 躲避障碍 吹灭火源
Abstract
The design of intelligent robots fighting SPCE061A two single-chip microcomputer used as the detection and control of the core, the realization of the intelligent robot control, including the search for thermal sources, to avoid obstacles near the fire source, fire-fighting features such as the opening of the fan. Fire detection using infrared sensors, infrared barrier to determine the use of integrated sensors, motors using DC motor. SPCE061A core motor control using single-chip microcomputer, control system and optocoupler circuits completely isolated to avoid interference. The realization of the function is: starting from the security zone, automatic fire source to find and select the line of fire, avoid obstacles near the fire source,the opening of the fan blowing the source end after the fire.
Key words: looking for fire fighting to avoid the source of obstacles to wind
目 录
前 言 3
1 智能灭火机器人总体设计 4
1.1 总体设计任务 5
1.2 总体设计要求 5
1.3 智能灭火机器人系统方案 5
1.3.1 智能灭火机器人系统总体方案设计 6
1.3.2智能灭火机器人各模块方案选择 7
1.3.3 系统各模块的最终方案 23
2 智能灭火机器人系统的软、硬件设计与实现 24
2.1 智能灭火机器人系统硬件基本组成部分的设计思想 24
2.1.1 控制部分 24
2.1.2 检测部分 25
2.2 智能灭火机器人主要单元电路的电路图和说明 27
2.2.1 控制部分单元电路图 27
2.2.2 检测部分的单元电路图 31
2.2.3 功能实现部分 33
2.3 智能灭火机器人系统的软件设计 33
2.3.1 系统主程序流程图 34
2.3.2 各部分子程序设计 35
3 系统测试与调整 38
3.1 各部分测试过程和数据 38
3.1.1 线路检测部分测试 38
3.1.2 火焰检测部分测试 39
4 致谢 41
参 考 文 献 42
附录 43
附录1 主要元器件清单 43
附录2 部分程序清单 43
前 言
最近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受害者，最大限度的保证消防人员的安全，消防机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证，使得消防机器人应运而生。
从二十世纪八十年代开始，世界许多国家都进行了消防机器人的研究。美国和苏联最早进行消防机器人的研究，而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了消防机器人的研究，目前已有多种不同类型的消防机器人用于各种火灾场合。
从功能上划分，目前的消防机器人有下列几类：灭火机器人、侦察机器人、攀登营救机器人和救护机器人。从控制方式来分，消防机器人可分为遥控消防机器人和自主消防机器人。
我国从八十年代末期开始消防机器人的研究，公安部上海消防研究所等单位在消防机器人的研究中取得了大量的成果，"自行式消防炮"已经投入市场，"履带轮式消防灭火侦察机器人"也于2000年6月通过了国家验收。但是，我国消防机器人的研究还处在初级阶段，还有许多有待研究的问题。比如，高层建筑发生火灾时，消防人员不可能在短时间内到达高处的火灾发生地点，在地下建筑中，由于环境比较潮湿，烟气不易扩散，消防人员不容易快速的判定火源位置；而在石化企业发生火灾时，将产生大量的毒气，消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人，协助消防人员进行火灾的定位和灭火，将有极大的社会意义。
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