智能灭火机器人毕业设计

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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z. .

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目录

第1章机器人系统总体方案设计 (3)

1.1 设计目标 (3)

1.2 机器人功能设计及指标要求 (3)

1.3 机器人系统总体结构设计 (4)

第2章机器人系统硬件详细方案设计 (5)

2.1 传感器选型 (5)

2.1.1 超声波测距传感器 (5)

2.1.2 红外避障传感器 (5)

2.1.3 火焰传感器 (5)

2.2 机器人系统硬件连接图 (6)

2.2.1 STM32单片机最小系统 (6)

2.2.2 电源模块 (7)

2.2.3 红外避障传感器 (7)

2.2.4 超声波测距传感器 (8)

2.2.5 火焰传感器 (8)

2.2.6 电机驱动模块 (8)

第3章机器人系统软件详细方案设计 (9)

3.1 主函数 (9)

3.2 超声波测距程序 (10)

3.3 红外避障引脚设置程序 (12)

3.4 电机驱动程序 (12)

3.5 火焰检测程序 (12)

第4章机器人系统开发调试步骤 (13)

4.1 传感器选型和引脚分配 (13)

4.2 传感器独立测试 (13)

4.2.1 超声波测距传感器测试 (13)

4.2.2 红外避障传感器测试 (13)

4.2.3 火焰传感器测试 (13)

4.3 电机独

4.6阶段3子程序流程图

图4-6 阶段3子程序流程图

4.7调整1子程序流程图

图4-7 调整1子程序流程图

4.8调整2子程序流程图

图4-8 调整2子程序流程图

4.9前进子程序流程图

图4-9 前进子程序流程图

4.10后退子程序流程图

图4-10 后退子程序流程图

4.11左转子程序流程图

图4-11 左转子程序流程图

4.12右转子程序流程图

图4-12 右转子程序流程图

4.13 FIQ中断子程序流程图

图4-13 FIQ中断子程序流程图

4.14 IRQ4中断子程序流程图

图4-14 IRQ4中断子程序流程图

4.15 IRQ5中断子程序流程图

图4-15 IRQ5中断子程序流程图

4.16 电机控制子程序流程图

图4-16 电机控制子程序流程图

4.17 A/D转换子程序流程图

图4-17 A/D转换子程序流程图

4.18避障子程序流程图

图4-18 避障子程序流程图

4.19避崖子程序流程图

图4-19避崖子程序流程图

4.20灭火子程序流程图

图4-20 灭火子程序流程图4.21延时子程序流程图

图4-21 延时子程序流程图

4.22 51系统主程序流程图

图4-22 51系统主程序流程图

4.23 DS18B20测温子程序流程图

图4-23 DS18B2

机械工程学院

毕业设计（论文）开题报告

学 生 姓 名： 学号：

专 业： 机械设计制造及其自动化

设计（论文）题目: 灭火机器人结构与控制

指 导 老 师：

2014 年 2 月 28 日

毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、课题的意义和目的 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

灭火机器人的设计中需要的传感器使用方法

在灭火机器人中主要使用了三类传感器，火焰传感器是用来探测火焰的；红外传感器用来测量小车到墙壁的距离，用来定位；灰度传感器主要是用来识别地面的白线。 一、火焰传感器。

远红外火焰探头将外界红外光的变化转化为电流的变化，通过 A/D转换器反映为 0~1023 范围内的数值。外界红外光越强，数值越小。因此越靠近热源，机器人显示读数越小。根据函数返回值的变化能判断红外光线的强弱,从而能大致判别出火源的远近。此外，远红外火焰探头探测角度为 60°。火焰传感器的原理图如下：

使用中在火焰传感器上串联了一个电位器，这样便可以调整传感器的灵敏度。在不同光线环境下，直接调整电位器，即可减少外界光对传感器的影响。 在以往的比赛中，一般都在机器人前方加装三个以上的火焰传感器来探测火焰，这样机器人到达房间门口即可感应到火焰是否存在，但是这种方案容易受相机闪光灯、阳光等影响，所以本系统中未采用。本系统中采用的是单传感器加舵机的方案。取一不透光黑色胶卷筒，在其尾部钻孔，将火焰传感器装入其中，再将胶卷筒固定在舵机舵盘上。这样，火焰传感器就能随舵机转动，在转动的过程中进行A/D采样，实验证明抗干扰能力很好。并且小车距离火焰2.6cm以

摘 要 摘 要

煤矿救援机器人是一种能够在煤矿井下灾害环境遥控或自主导航工作的机器人，能代替煤矿的搜救队员深入井下，抢救矿难后被困矿工，并以这种方式减少甚至避免救护队员的伤亡。同时在煤矿爆炸事故后的探测救援过程中，救护人员在井下高温环境下负重作业，其体力以及氧气消耗都很大。救援机器人主要作用是代替救护人员搬运、转移伤员和遇难者至安全区域，而且救援机器人需要携带必要的救护设备和仪器，因此救援机器人应该具有足够大的尺寸和动力以及良好的续航能力。

首先，本文在满足上述要求的基础上，设计了煤矿救援机器人行走机构的机械部分。在综合比较后选择轮式的行走机构。同时考虑到救援机器人的特殊工作环境，通过链传动实现了各轮的同步移动，克服了轮式移动机构跨沟能力差及易打滑等缺点。参照 PACKBOT 机器人增加摆臂，机器人伸出摆臂有利于越障。

其次，详细设计了煤矿救灾机器人控制系统的硬件电路，包括数据采集单元电路、运动控制单元电路、编码器解析单元电路等。

关键字：轮式；同步移动；摆臂；数据采集；运动控制

I

摘 要 ABSTRACT

Coal mine rescue robot is one kind of robots used i

某某科技大学本科生毕业设计

目录

1绪论 ......................................................... 1

1.1研究背景及意义 .......................................................................................................... 1

1.2国内码垛机器人的研究现状 ...................................................................................... 2 1.3码垛机器人的发展趋势 .............................................................................................. 4

2设计方案 .........................................................................................................

工 业 机 器 人

摘 要

在当今大规模制造业中，企业为提高生产率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上重要的成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动程度极大的工作，工作方式一般采取示教在线的方式。

本文将设计一台圆柱坐标型的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的大臂、小臂、底座和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台：在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、以及控制元件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。

目 录

摘要

1 绪论…………………………………………………………………1 1.1 工业机器人研究的目的和意义…………………………………1

1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势……………………..

毕 业 设 计(论 文)

题目 智能机器人小车

智能机器人小车

摘要

智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。

整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过自动控制实现前进停止行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。

设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。

关键词：智能，红外线传感器，自动寻迹，

2 2

Abstract

Smart as a new

某某科技大学本科生毕业设计

目录

1绪论 ......................................................... 1

1.1研究背景及意义 .......................................................................................................... 1

1.2国内码垛机器人的研究现状 ...................................................................................... 2 1.3码垛机器人的发展趋势 .............................................................................................. 4

2设计方案 .........................................................................................................

设计内容 主要结论 第一章 概述 1. 1 机器人概述 机器人----这一词最早使用始于1920年至1930年期间在捷克作家凯勒尔* 凯佩克（Karel capek）的名为\罗莎姆的万能机器人\的幻想剧中，一些小的人造的和拟人的傀儡绝对地服从其主人的命令。这些傀儡被称为“机器人”。该单词起源于捷克语“robota”。意思是“强制的劳动”。 机器人的组成与人类相似。举例说，人搬运某一物体的运动过程可用图（a）所示的方块图来说明。首先，人听到外部的命令或用眼睛看到外部的指令，并由眼睛测量出距离。感受到这两种信息经过感觉神经送到大脑中，大脑经过分析计算，然后通过运动神经发出指令，手臂用最好的方式伸向物体，并将物体抓住，手上的感觉神经，感觉物体已经抓牢了，把信息传给大脑。大脑命令手抓起物体，同时指令脚移动到所要求到达的地点，最后放下物体。一般包括以下几个部分见图（b）：

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