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（独家原创）灭火机器人结构与控制设计（全套CAD图纸）

另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸引部分热量，起到冷却的作用。采用二氧化碳进行灭火需要个储气罐，当灭火机器人到达灭火地点时，要打开储气罐，可以在储气罐的罐口安装个二位二通电磁阀，当机器人到达火源时电磁阀通电，打开电磁阀，储气罐罐口打开，二氧化碳从储气罐里喷出，进行灭火。二氧化碳灭火器的气压回路图如图。电磁阀要求采用驱动，而能力风暴机器人上的电池电压为.，需外加个电源，对其进行供电。控制系统输出的是.，而电磁阀工作电压是的电压，为此需要设计个简单的开关电路，实现高低电压控制。当信号给出时，电磁阀电路接通，二氧化碳从储气罐里喷出，进行灭火。当信号给出时，可以关闭电磁阀电路，电磁阀关闭，从而可以实现的驱动。图气压回路图总结考虑到灭火机器人的实用性，首选二氧化碳进行灭火或水灭火。本课题对灭火方案进行了探讨，考虑到使用二氧化碳进行灭火，但是由于密封设计比较困难，被否定了最后决定使用水灭火，选用水灭火时，可以设计个机构，到达灭火白线时，直接把水泼到蜡烛上，考虑到机构设计比较复杂，本课题最终决定使用水泵进行灭火。.水泵灭火装置结构设计水箱水箱里贮存着水，水箱与水泵用水管连接。在底盘上布置个铝架，用来安装水箱。水箱上面还要安放个盖子，防止机器人在灭火过程发生碰撞，水箱中的水溅出。图水箱和水箱盖水泵选用水泵时，选取了微型水泵，水泵是为了给水加压，使水以定的速度喷出，这样就能使喷出的水能够达到定的距离，因而机器人就不需要非常靠近火源来进行灭火，在实际应用中，符合人性化，降低了危险。喷水枪喷水枪由枪体枪套枪帽垫片和垫圈组成。枪帽和枪体之间采用螺纹连接，枪帽和枪体外面加了滚花，方便拆装，枪体的头部有垫圈，垫圈采用橡胶制成，保证喷水枪的密封性能，枪帽和枪头之间还加了个垫片，垫片也是橡胶的，垫片上开个小孔，堵在枪帽的出水口，既能够加强喷水的压力，又能够保证密封性。水枪实体如图。图水枪继电器在灭火过程中，水泵的启动由继电器来控制，当机器人到达灭火白线的时候，主板给继电器个信号，接通控制电路，水泵启动。电池控制系统输出的是.的电压，而水泵的工作电压是电压，因此在底盘上安装了个的充电电池。控制电路控制系统输出信号为.电压，而水泵工作需电压，为此需要设计个简单的开关电路，实现高低电压控制，如图，继电器由控制系统供电，水泵和继电器两端的电容起稳压作用。图控制电路水管水管主要是用于连接水箱和水泵的，还有水泵与喷水枪之间的连接，要求连接处定要密封好。铝架铝架图两边分别安装两个远红外探头图，采用并联，扩大机器人探测火焰的探测角，中间开个小孔，用来安装水枪，最下面层安放水泵。图喷水支架图远红外探头灭火装置布置图如下图灭火装置布置图.灭火机器人外形设计能力风暴原机器人外形为宇宙飞船形，外部包括碰撞环底盘上盖液晶显示器传感器和主板等图。图能力风暴机器人原型在了解能力风暴机器人原型的基础上，我对之有如下改进。在灭火装置中，加装了水箱水管水泵喷水枪等零件，再加上铝架和些能力风暴机器人的原始零件构成了灭火机器人的总装图，如图所示图灭火机器人总装图第六章控制程序设计在进行微机控制系统设计时，本课题根据单片机的具体情况使用软件，采用主流设计语言语言对单片机进行编程实现各项功能。语言功能丰富，表达能力强，目标程序效率高，可移植性好，既具有高级语言的优点，又具有低级语言的许多特点，应用十分广泛。.智能灭火小车系统总体流程此部分是小车运行的核心部分，起着控制小车所有运行状态的作用，具有导向和决策的功能。程序控制流程图如图所示。图控制流程图系统总体流程是小车进入驱动后，即先判断是否有火源存在，旦检测到有火源，则从出发点沿着黑白线前进接近火源。程序不停的判断火源位置和行进的线路，把相应的信号发送给电动机从而纠正小车的状态，使小车按照规定的线路寻找到火源，并将火灭掉。.程序流程图.小车灭火的主程序软件流程图如图所示，首先开始后对小车进行初始化，在这个阶段让小车检测火源，确定自己的位置，同时寻找线路。接着单片机判断是否有火源，如果有火源存在，启动小车寻迹模块程序，让小车前进，当小车找到火源时，停止前进，这时开启灭火水泵，进行灭火的操作，这时再判断是否将火灭掉，如果火已经熄灭，则小车继续寻找下个火源，如果没有熄灭则水泵继续开启。主程序流程图如图所示。图程序流程图.小车寻迹模块火源模块程序软件流程图寻迹模块程序首先采集寻迹传感器传回的信号，判断当前小车所在的位置，如果小车正好在线上，则小车继续前进如果小车左侧压线，说明小车偏左，则小车右拐前进如果小车右侧压线，说明小车偏右，则小车左拐前进如果小车没有检测到黑线，说明前面没有路，则小车后转度，返回如果小车三个传感器都检测到黑线，说明小车走到十字路口，则再判断火焰传感器的信号。如果火焰传感器的信号显示火焰在小车的前方，则小车继续前进如果检测到火焰在小车的左方，则小车左转度，沿黑白线继续前进如果小车检测到火焰在小车的右方，则小车右转度，沿黑白线继续前进如果小车检测到火焰在小车的后方，则小车后转度，沿黑白线继续前进。寻迹模块程序流程图如图所示，火焰传感器模块程序流程图如图所示。图寻迹模块图判断火源位置模块.逼近火源程序软件流程图当远红外探头探测到火源时，这时机器人启动逼近火源程序，逼近火源，当机器人当比较靠近火源时，降低行走速度。当左远红外探头返回值大于右远红外探头返回值时，这时机器人向右转，因为火源靠近机器人的右边，当到达灭火控制白线时，机器人停止准备灭火程序。逼近火源同时探测是否到达灭火控制白线流程图如下图逼近火源流程图.逼近火源并启动水泵灭火软件流程图这个子程序，调用到上面的逼近火源程序，当机器人发现火源，启动逼近火源程序，逼近过程中探测到白线，则停止前进，开始灭火，为保证灭火可靠，喷水的同时对准火焰摆动喷头，当左右远红外探头返回值样时，说明火已经被扑灭，当两个不样时，说明火未被扑灭。若左远红外探头返回值大于右远红外探头返回值，机器人右转下，继续灭火，反之左转，火扑灭后，转到回家程序。流程图如下图逼近火源并灭火流程图.低电平结论历经几个月的毕业设计，从最初的资料查找方案设计，经过最基本的电路设计调试过程，再到软件设计测试，我学习了单片机系统设计的整个过程。