机器人-徐媛媛

2026/1/10 20:05:58

智能灭火机器人

设计一个智能灭火机器人,要求能够巡逻各个房间,一旦发现火源,能够启动灭火装置(如风扇)并报警,灭火成功后继续巡逻。写出它的设计与实施方案。

方案按照下面提纲写:1、任务和功能描述(10分)。2、控制方案设计(20分)。3、系统的硬件结构框图和主要组成部分的工作原理介绍(20分)。4、实现步骤(10分)5、系统的软件流程(20分)。6、系统重点、难点和相应的解决方法(10分)。7、结论与感想(10分)。

1、 任务和功能描述: 设计一个智能灭火机器人,要求能够巡逻各个房间,一旦发现火源,能够启动灭火装置(如风扇)并报警,灭

火成功后继续巡逻。在机器人小车的前方装1个火焰检测传感器(接3号模拟口)、1个灭火风扇(接motor2接口)、1个红外避障传感器(接12接口),左侧装1个红外避障传感器(接11接口)。小车按左手法则沿墙行走,当检测到火焰时,蜂鸣器响(即响警报)风扇旋转熄灭火焰,完成后,蜂鸣器和风扇停止,小车继续按左手法则沿墙行走。

2、 控制方案设计:当左侧的红外避障传感器检测到障碍时,小车根据左手法则前进,当火焰检测传感器检测到火焰时,小车进入

灭火程序,开风扇灭火并且蜂鸣器响发出警报。当火焰检测传感器检测到火焰被熄灭后,跳出灭火程序,继续走迷宫的程序。该程序的基本原理是:未检测到火焰时走迷宫,检测到火焰时开风扇灭火并发出警报。 3、系统的硬件结构框图:

蜂鸣器(4口) 火焰检测传感器(3口) 灭火风扇(2口) 模拟口红外避障传感器(11口) 单片机系统电机驱动口 电机1~4 数字口红外避障传感器(12口)

主要组件的工作原理:

1.蜂鸣器工作原理:当检测到火焰时,发出声音,作出警报。

2. 火焰检测传感器:空气与燃气的电阻值相差较大,检测该阻植判断是否有燃气存在.

3. 灭火风扇:模拟口控制风扇的运行。

4.红外避障传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。通过检测到红外线的不同来检测是否有墙。

4、实现步骤:1. 连接好外部组件。各个传感器对应口连接、风扇对应口连接、小车轮子与对应口相连接。

2. 程序导入。 3. 机器人功能实现。

5、系统的软件流程:

主程序: 左手法则程序:

开始 开始 小车按左手法则行走 digital(12),digital(11)是否检测到墙? 是否检测到火焰? N digital(12)==1digital(11) == 1 均未检测到墙 小车先后退再右转 小车前进 小车左转 发出警报并且风扇运行 火焰是否熄灭? N Y

6、系统重点、难点和相应的解决方法:

重点:实现机器人走迷宫、灭火和警报功能。会写迷宫、开启风扇和蜂鸣器的程序。 难点:在走迷宫时要控制好转弯距离以及速度。 解决方法:根据实地试验进行适当的调试。 7、结论与感想:

实现智能灭火器的主要两方面就是实现机器人走迷宫和灭火。走迷宫一般有两种法则:左手法则和右手法则。我的程序选择的是左手法则。在编写走迷宫的程序时,要注意转弯时程序的编写,要注意角度以及速度,防止小车原地打转。灭火程序比较容易实现,只要在火焰检测传感器检测到火焰时打开风扇进行灭火即可。题目要求我们在实现灭火的同时还发出警报,此时,我们可以利用蜂鸣器来实现警报功能,在检测到火焰的同时开启蜂鸣器。当火焰被熄灭时,跳出灭火程序,同时关闭风扇以及蜂鸣器。

在写程序时,发现好多语句不会写,好像对于机器人的一些外部组件也不够了解,这一块需要加强!蜂鸣器功能不知道用程序该怎么来实现,所以蜂蜜器的程序控制没有写。


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