1、灭火机器人设计 I 课 程 设 计 设计题目：设计题目： 灭火机器人设计灭火机器人设计 灭火机器人设计 II 灭火机器人设计灭火机器人设计 1 1 设计主要内容及要求设计主要内容及要求 1.1 1.1 设计目的：设计目的： 1 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关 技术。 2 初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于实践。 3 通过学习，具体掌握智能机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。 1.2 1.2 基本要求基本要求 1 要求设计一个能灭火的机器人（灭火的环境布局参考国际灭火机器人大赛的环境布 局） ； 2 要求设计机
2、器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。 3 要有寻找火源的策略（软件流程图） 。 1.3 1.3 发挥部分发挥部分 可以增加其它的功能。 2 2 设计过程及论文的基本要求：设计过程及论文的基本要求： 2.1 2.1 设计过程的基本要求设计过程的基本要求 1 基本部分必须完成，发挥部分可任选； 2 符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； 3 设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存 盘上交。 2.2 2.2 课程设计论文的基本要求课程设计论文的基本要求 1 参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，
3、不少于 3000 字。图纸为 A4，所有插图不允许复印。 2 装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计 题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参 数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍） 、小结、参考文献、附录（总体设 计框图与电路原理图） 。 3 3 时间进度安排时间进度安排 顺序 阶段日期 计 划 完 成 内 容 备注 1 2012.7.9 讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图 打分 2 2012.7.10 检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误 打分 3 2012.7.11 检查逻辑图并指出错误
4、及纠正；讲解原理图绘制及报告书写 打分 4 2012.7.12 继续修正逻辑图，指导原理图绘制方法，布置答辩 打分 5 2012.7.13 答辩、写报告 打分 2012-7-9 灭火机器人设计 III 中 文 摘 要 控制器是智能机器人处理和控制信息的主体， 它直接决定了机器人的行为和性能。 近 几年来随着高性能微控制器和嵌入式系统技术的不断进步， 为各类实时控制应用提供了解 决方案。 嵌入式系统(ES)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据 传输技术， 甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的系统， 其是硬件和软件紧密 捆绑在一起的系统。将嵌入式系统应用于灭火机器人
5、的设计中，对机器人的性能智能化、 网络化、小型化都有了明显提高。 比赛用灭火机器人需要机器人有智能较高的自动控制性能与可靠的机械控制性能的 同时保证，才能在短时间内准确寻找到火源并灭火回家。在此以 ARM9 处理器为核心，对 基于嵌入式系统的智能灭火机器人进行了设计。 本文将从硬件和软件方面讲述智能灭火机 器人控制器的实现方法，并且给出了机器人灭火的具体实验， 验证了方案的可行性，为智 能灭火机器人的进一步研究提供了平台。 灭火机器人设计 IV 目 录 中 文 摘 要 . III 1 设计任务描述 1 1.1 设计题目 . 1 1.2 设计主要内容及要求 . 1 1.2.1 设计目的： . 1
6、 1.2.2 基本要求 . 1 1.2.3 发挥部分： . 1 2 设计思路 . 2 3 软件流程图 . 3 4 ARM9 系统与辅助单片机 4 5 电源的电路设计 . 5 6 直流电机的驱动设计 . 6 6.1 大功率伺服电机 6 6.2 普通直流电动机 . 8 6.3 H 桥及直流电动机简介： 8 6.3.1 H 桥： 8 6.3.2 直流电机： . 8 7 传感器设计 . 10 7.1 红外测距传感器 . 10 7.2 远红外火焰传感器组 . 13 7.3 地面灰度传感器 . 16 8 风扇的控制及语音识别 . 17 8.1 风扇控制 17 8.2 语音辨识电路 17 9 元器件清单 . 18 10 元器件介绍 . 19 11 小结 22 12 致谢 . 23 13 参考文献 . 24 附录 . 25 灭火机器人设计 1 1 设计任务描述 1.1 设计题目 火灾预警机器人设计。 1.2 设计主要内容及要求 1.2.1 设计目的： （1）了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、 传感器等相关技术。
