ARM智能灭火机器人系统设计+程序+图纸(2)

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智能灭火机器人能够灭掉火源，控制器是很重要的部件。控制器、传感器和电源协调分配、分工合作，各自根据人的编程实现自动传输数据和信号，一步一步来完成最初的灭火目的。其中，程序的设计和调试问题比较多，要记录多组数据，进行反复调试，找到最佳设定值，更加准确的执行灭火任务。

在此之前我觉得课本上的知识很空洞，跟我们的生活没有关联，通过本次设计，课堂上学的知识都能运用到此设计上，并且熟悉了科研方法和流程，掌握了文献检索技巧，训练科技论文写作和工程分析设计，掌握传感器相关领域的基本理论和方法，熟悉嵌入式系统的相关理论和应用方法，掌握C程序设计的方法等。

1. 绪论

1.1 智能灭火机器人产生的背景

随着经济快速发展人们的需求也随着增加，相应诞生出一些先进的科技技术，出现能代替人类做繁重作业和劳动的机器人。科学技术和社会经济发展推动了机器人技术逐渐走向成熟，反之，机器人技术的发展也促进了经济的发展和科技的进步。机器人技术的发展归功于各国对经济的投入和对科技的重视。机器人的产生不仅是一个国家科技的重要体现，还是经济发展的重要体现，甚至可以衡量一个国家的综合实力。

最初机器人只能完成单个动作，简单的走动，是一些部件的组合，可控性很差。随着嵌入式系统的开发和传感器技术的不断进步，机器人技术得到了突飞猛进的发展；嵌入式系统和传感器技术的使用增加了机器人的可控性，使机器人更加智能化、网络化、体积更小化、功能更大化。人们开始给机器人注入新的东西，来完成更多的任务，比如机器人刀削面、机器人灭火等。人们可以把自己的想法用程序表达出来，通过下载工具传输给机器人。机器人就可以按照人们的意愿完成一系列工作，但从完整的更为深远的机器人定义来看，机器人应该具有更加智能的功能，所以人们又对机器人提出新的定义：能够感知环境、能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维[2]。机器人的诞生给人类带来了很多方便，比如可以代替人类灭火、帮助人类做家务劳动等。

1.2 智能灭火机器人研究意义

如今智能灭火机器人在竞赛中得到了推广，机器人竞赛活动过程中的设计、制作、编程、调试等训练过程涉及人工智能、数字图像处理技术、通讯技术、传感器应用、机械传动和自动控制等多个领域[3]。智能灭火机器人的研究涉及很多学科，能够很好的锻炼学生的能力和考验学生的课堂知识，提高了学生的学习兴趣，增加了学生的动手能力。

近年来，各级各类机器人大赛在全国各个地区以不同的形式广泛开展，该活动的开展，有力地提高了大学生实践创新能力，灭火机器人比赛侧重于教育意义，它是综合了计算机技术、自动化技术、机电一体化技术、人工智能技术、模式识别技术的一门综合性技术[4]，可以有效地调动大学生对学习的积极性，提高动手操作的技能和实践的能力，同时培养大学生的电子理论分析、电子设计制作以及计算机编程等能力，促进了大学实践教学的改革，为创新素质教育提供了一个崭新的平台。

2. 智能灭火机器人系统总设计方案

2.1总体设计方案

总体方案为：整个电路分为红外测距、远红外火焰、风扇电机、烟雾传感器、麦克风、传感器输入模块、电机电源、大功率电机、驱动输出模块、主板电源、ARM9控制模块十一个模块。主板电源为传感器输入模块、ARM9控制模块、驱动输出模块提供工作电源，传感器输入模块根据红外测距、远红外火焰、烟雾传感器传来的数据和信号进行分析处理，传感器输入模块通过接口把数据和信号传输给控制器，控制器根据程序来控制驱动输出，进而控制风扇灭火。首先麦克风接收到声音，机器人启动，利用红外测距对路面信号进行探测，利用远红外火焰传感器和烟雾传感器检测火源信号，两种信号经过传感器模块分析处理，传给ARM9控制模块进行实时运算，输出相应的信号驱动输出模块以驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统结构设计如图1。