基于单片机的灭火机器人设计-机械自动化专业-机械毕业设计资料

3.0 闻远设计 2024-08-21 166 4 2.74MB 36 页 70光币

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基于单片机的灭火机器人设计

摘要

为有效地防止工作人员受到伤害，需要利用智能化消防机器人在危险的环境中执

行相关工作。所以，对智能灭火机器人导航与控制系统的研发有着极大的重要性。

此系统使用了MC68HC11单片机作为主要的控制元件，构建了一个能够运用红

外线光电探测器获取道路数据，同时用红外火焰探测仪监测火灾位置的智能寻找火

源的灭火机器人。这个系统包括了微型处理器控制单元、追踪传感器组件、驱动力

马达部分、火源感知设备、鼓风机装置、电力供应部件等等。实践证明，这款灭火

机器人能在特定的场地内独立找到起火点，自动辨识出路途方向，自行移动到火灾

地点实施扑救，最后成功完成了灭火使命。

关键词：单片机；灭火机器人；引导控制；传感器；灭火

Design of fire extinguishing robot based

on single-chip microcomputer

Abstract

In order to effectively prevent workers from being injured, it is necessary to use

i n t e l l i g e n t f i r e f i g h t i n g r o b o t s t o p e r f o r m r e l e v a n t w o r k i n d a n g e r o u s e n v i r o n m e n t s .

Therefore, it is of great importance to the research and development of intelligent fire

e x t i n g u i s h i n g r o b o t n a v i g a t i o n a n d c o n t r o l s y s t e m . T h e s y s t e m u s e s t h e 6 8 H C 1 1

microprocessor as the main control element to build a fire extinguishing robot that can use

infrared photodetectors to obtain road data and monitor the location of fires with infrared

flame detectors. The system consists of a microprocessor control unit, a tracking sensor

component, a drive motor part, a fire source sensing device, a blower unit, a power supply

component, and so on. Practice has proved that this fire extinguishing robot can

independently find the fire point in a specific site, automatically identify the direction of

the road, move to the fire site to extinguish the fire by itself, and finally successfully

complete the fire extinguishing mission.

Key words： Microcontroller , Car ,Control system, Sensors

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

1.1 课题来源与意义................................................................................................................................. 1

1.2 国内外研究现状................................................................................................................................. 2

1.2.1 国内研究现状..............................................................................................................................2

1.2.2 国外研究现状..............................................................................................................................4

1.3 课题研究方法.....................................................................................................................................6

2
2灭火机器人总体结构设计.........................................................................................................................7
1 灭火机器人的功能要求.....................................................................................................................7
2 总体设计方案.....................................................................................................................................7
2.1 灭火机器人基本结构.................................................................................................................. 8
2.2 水泵灭火装置结构设计.................................................................................................................. 9
2.3 灭火机器人外形设计....................................................................................................................12
2.2 电源模块的选定........................................................................................................................13
2.3 灭火机器人单片机控制模块....................................................................................................13
2.4 驱动电机模块的选定................................................................................................................14
2.5 火源传感器模块的选定............................................................................................................ 14
2.6 寻迹传感器模块的选定............................................................................................................ 15
3 基于单片机的灭火机器人设计方案................................................................................................15
基于单片机的灭火机器人机械系统设计...............................................................................................16
1 喷水枪结构设计...............................................................................................................................16
2 喷水支架结构设计........................................................................................................................... 16
3 齿轮箱设计.......................................................................................................................................17
3.1 齿轮箱轴的设计及强度校核....................................................................................................18
3.2 齿轮箱轴承的设计及强度校核................................................................................................21
3.3 齿轮箱键的设计及强度校核....................................................................................................23
基于单片机的灭火机器人控制系统设计...............................................................................................24
1灭火方案的确定................................................................................................................................ 24
2 火源定位...........................................................................................................................................26
3 传感器的布置...................................................................................................................................26
4 基于单片机的灭火机器人系统总体流程........................................................................................27
5 程序流程图.......................................................................................................................................27
结  论......................................................................................................................................................... 32
致  谢......................................................................................................................................................... 33
参考文献..................................................................................................................................................... 34
 
绪论
1 课题来源与意义
随着社会经济迅猛发展，每年各种各样的火灾层出不穷，火灾、化学危险品泄
露、爆炸导致的坍塌事故等等一系列消防事故导致许多消防战士牺牲，严重威胁人

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标签： #设计 #机械毕业设计资料 #毕业设计资料

摘要：

I基于单片机的灭火机器人设计摘要为有效地防止工作人员受到伤害，需要利用智能化消防机器人在危险的环境中执行相关工作。所以，对智能灭火机器人导航与控制系统的研发有着极大的重要性。此系统使用了MC68HC11单片机作为主要的控制元件，构建了一个能够运用红外线光电探测器获取道路数据，同时用红外火焰探测仪监测火灾位置的智能寻找火源的灭火机器人。这个系统包括了微型处理器控制单元、追踪传感器组件、驱动力马达部分、火源感知设备、鼓风机装置、电力供应部件等等。实践证明，这款灭火机器人能在特定的场地内独立找到起火点，自动辨识出路途方向，自行移动到火灾地点实施扑救，最后成功完成了灭火使命。关键词：单片机；灭火机器人...

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