[發明專利]一種自主尋火源式滅火機器人

無效

• 申請號: 201210525500.8
• 申請日: 2012-12-08
• 公開（公告）號: CN103861224A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李德會;張玲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱龍馳科技發展有限公司
• 主分類號: A62C27/00
• 分類號: A62C27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一套基于51單片機的滅火機器人，具體的說就是該裝置可以實現自動尋找火源并且可以自動將火源撲滅。

背景技術

消防機器人的研究開發及應用,日本最為領先，其次是美國、英國和俄羅斯等發達國家。國際上對消防機器人的研究，在控制技術上可分為三個階段：第一代是遙控消防機器人，第二代是具有感覺功能的計算機輔助遙控消防機器人，第三代是自適應智能化消防機器人。第一代和部分第二代消防機器人已開始服役，但其結構和功能在各個國家都各有特點和獨到之處。目前，發達國家正在加快開發不同功能的第二代實用型消防機器人。而第三代智能型消防機器人尚在探索之中，日本美國和英國已開始進入預研和論證階段。

國外第一代的消防機器人產品已較為成熟，其技術性能也比較先進，各種配置也較為完善，可以適應處置危險環境下的各類災害事故，且其產品已形成系列化，可以根據用戶需要進行特別配置。

美國的特種機器人，尤其是水下機器人、核工業用機器人、航天機器人軍用機器人，最為發達，研究實力亦最雄厚，在消防機器人的研究上亦頗具規模。

我國的機器人研究已在機器人感覺識別技術、操作移動技術人機接口技術系統化技術等方面取得了可喜的成就，但這些成果主要應用于工業裝配、焊接、噴涂、搬運、探傷、水下作業、過程測量等方面，而適用于在有毒有害,尤其是在火場等惡劣環境中進行特殊作業的消防機器人的研究尚屬起步階段。

發明內容

本發明的目的是制作一個可以自主尋找火源并進行滅火的機器人。

本發明的目的是這樣實現的：

本專利主要包括了：1、電源模塊2、控制模塊3超聲波檢測模塊4、紅外識別模塊5、電機驅動模塊6、滅火模塊

它的工作原理是這樣的：

將電源模塊與控制模塊相結合，使控制模塊可以正常接收處理外界的有效的信息。當檢測火焰的模塊制作好之后開始調試程序，使系統可以識別火源的精準位置。當火源位置被確定后控制步進驅動模塊使小車能夠走到火源附近，并且中間過程中可以成功避開各種路上的障礙物。最后找到火源并用自身的滅火模塊將其吹滅。要使自己小車可以尋找到正確的路徑返回到車庫。

它的工作動作過程是這樣的：

本設計中選用51單片機中的，作為系統的控制主機。51?單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關的系統，越來越廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數據采集，軍工產品以及家用電器等各個領域。STC89C52單片機是一個低功耗，高性能的51內核的CMOS?8位單片機，片內含8k空間的可反復擦些1000次的Flash只讀存儲器，具有256?bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個IO口，2個16位可編程定時計數器，2個中斷口，且該系列的51單片機可以不用燒寫器而直接用串口或并口就可以向單片機中下載程序。

設計中，用來檢測火源的傳感器，選擇常用的反射式紅外對管。反射式紅外對管的發光管與接收管并列一起，平時接收管始終無光照，只在發光管發出的紅外光線遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外光線才工作，其電路簡單，價格便宜，同時能夠滿足檢測火源的要求。

檢測到火源之后，滅火部分選用L298N驅動電機帶動風扇，L298N簡單方便，易于控制，且有足夠的驅動能力來驅動風扇電機。L298N為單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅動，設計用來接收DTL或者TTL邏輯電平，驅動感性負載(比如繼電器，直流和步進馬達)，和開關電源晶體管。內部包含4通道邏輯驅動電路。其額定工作電流為1A，最大可達1.5A，Voss電壓最小4.5V，最大可達36V；Vs電壓最大值也是36V，經過實驗，Vs電壓應該比Voss電壓高，否則有時會出現失控現象。

為了能夠實現避障功能，勢必要在機器人前部安置能夠測距的傳感器，當小于某個安全距離時，由單片機發出信號，控制小車前輪舵機轉向繞行。由于超聲波為直線傳播方式，頻率高，反射能力強，容易控制，受環境影響小，所以本設計中采用超聲波測距。

本發明的有益效果是：

減輕人工勞動強度，提高工作效率。

實現較高程度的自動化。

可以防止人為的加入，避免了將人放置在危險的環境中。

該滅火機器人具有一定的觀賞性與趣味性可以應該在日常的生活中作為孩子的玩具等。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖

圖2是L298的電機驅動電路圖。