灭火机器人结构设计与控制【3张图/11900字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份，34页。11900字。
任务书一份。
开题报告一份。
实习报告一份。
外文翻译一份。

图纸共3张，如下所示
A0-灭火机器人总装图.dwg
A2-铝架结构图.dwg
A2-喷水结构图.dwg

摘要
面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用68HC11单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。

关键词：单片机 ，小车，引导控制 ，传感器 
Abstract
Content: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses 68HC11 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task.
Keywords: Microcontroller , Car ,Control system, Sensors

目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1课题来源与意义 1
1.2课题背景 1
1.3课题研究方法 2
第二章 能力风暴机器人的基本构成 3
2.1外形构造 3
2.2主板 4
2.3 68HC11的基本知识 4
2.4传动结构——齿轮箱 5
第三章 方案设计与论证 6
3.1总体设计方案 6
3.2小车的制作方案设计与论证 6
3.3驱动电机模块的选定 7
3.4寻迹传感器模块的选定 7
3.5单片机控制模块的选定 8
3.6火源传感器模块的选定 8
3.7灭火模块的选定 9
3.8电源模块的选定 9
3.9最终方案 9
第四章 灭火控制方案与策略 11
4.1 灭火场地 11
4.2行走方案分析与确定 11
4.3火焰定位 13
4.4传感器的布置 14
第五章 灭火机器人灭火装置及结构设计 15
5.1灭火方案的确定 15
5.2水泵灭火装置结构设计 16
5.3灭火机器人外形设计 19
第六章 控制程序设计 20
6.1智能灭火小车系统总体流程 20
6.2程序流程图 21
6.3部分功能代码 24
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30

毕业设计（论文）任务书
1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的：
机器人技术是集机械、电子、测试、控制于一体的综合性的技术。机器人目前已经涉及到社会生活的方方面面，将机器人用于火灾的预防与扑灭工作，便是其具体应用之一。本课题以“能力风暴”智能机器人为开发平台，结合实际生活中火灾探测和扑灭的过程，对该机器人进行结构和控制功能的改造，使其能够实现自主发现火源，并能进行灭火动作的功能，具体内容分为两部分：1. 灭火机器人的结构与机电系统改造设计；2. 灭火控制系统的设计与调试。
课题的主要任务是根据具体要求，对机器人的外围传感器以及内部控制程序进行设计，是机器人具有自动巡视、探测火源以及灭火的功能，从而实现灭火机器人所应具有的基本功能。
2．毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

了解机器人的基本结构和控制原理。分析现有机器人控制系统的基本原理，掌握相关输入输出接口的使用方法以及主板功能的拓展。掌握相关传感器的性能和使用方法。重新设置和配置相应的传感器。针对机器人灭火过程中所需达到的目的，通过对可能出现的各种情况进行深入的分析，从而设计出较为完善的灭火机器人的结构框架和控制策略，并利用相关的工具进行装配和调试。
3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：
1. 分析“能力风暴”机器人的原始结构，对其结构进行改造设计，绘制改造后的灭火机器人装配图，以及重要构件的零件图。
2. 分析原有控制系统，并根据自己所设计的控制策略对其进行编程，使其能基本达到设定的功能要求，完成相关的系统设计图纸；
3. 完成传感器的安装调试，以及控制程序的测试；
4. 编写设计说明书和使用说明书各一份。
4．主要参考文献：
1. 机械设计手册，编写组，机械工业出版社， 1991.09
2. 机械制造自动化技术，周骥平主编，机械工业出版社，2001.08
3. 机器人学，熊有伦等编著， 机械工业出版社， 1993.10
4. 测试技术，尤丽华主编， 机械工业出版社 2002.03
5. 传感器及传感技术应用，丁镇生编著，电子工业出版社，1998.08
6. 能力风暴智能机器人使用手册
7. 能力风暴智能机器人开发系统VJC1.5使用手册

2014.6.1~2014.6.10 查阅相关资料，了解能力风暴智能机器人，智能灭火机械的结构、工作原理，进行资料翻译等工作。
制定控制策略方案及可行性分析，选择相关的传感器。
针对现有智能机器人的结构，进行结构设计，绘制改造后的装配图，和重要零件的结构图。
确定控制策略的具体方案，并进行传感器和接口电路的连接。
根据机器人控制策略编写相应的控制程序，并进行整机测试。
编写设计计算说明书、使用说明书等，准备毕业设计答辩；