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摘要本文的设计目标是研发一个寻火和灭火速度较快，而且准确度较高，数据处理能力很强的灭火机器人。研究内容主要是设计一个基于Arduino的灭火机器人。本系统深度改进了硬件和软件，是以Arduino为主控制器、红外传感器为火焰传感器、红外测距传感器为避障传感器、灰度传感器为寻迹传感器等，灭火风扇为灭火装置，将轮式小车作为运动执行装置。38507
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主控制器是灭火机器人最核心的模块，它涉及到预留足够的输入输出接口的问题和灭火机器人能否快速高效地完成灭火任务，所以本文比较创新地使用Arduino作为主控制器。本系统主要的硬件构成部分有：控制器、检测装置、运动执行装置和灭火装置。在实际设计过程中，根据具体的灭火要求，对这四大部分进行了详细的设计，再添加电源、电机驱动和电机控制等外围模块，构成完整的系统硬件电路设计。本系统的软件设计是在Arduino IDE软件开发环境下，进行程序编写和编译，建立在此硬件电路设计的基础上，程序模块主要包括：主程序模块、寻迹行走模块、火源检测模块、避障模块等等和其余子程序模块。
本设计的优点包括：将主控制器选为Arduino；采用了合理高效的传感器；采用LCD显示屏实现人机交互功能。缺点包括：在电路设计时，没有把数字电路和模拟电路分开，这样由于在A/D 转换电路的存在，电路噪声会对采样电路产生影响；在设计电路时，没有利用光耦隔离控制电路与电机驱动电路，这样会造成直流电机运行时产生的干扰信号对 A/D 采样电路产生影响。
毕业论文关键字：灭火机器人 Arduino 传感器 寻迹行走
Abstract
The research content of this article is to design a fire-fighting robot based on the Arduino. The robotic system is the Arduino primarily controller, infrared sensor for flame sensor, infrared distance sensor for obstacle avoidance sensors, such as gray level sensor for tracing sensor, motion actuators for fire-fighting robot, extinguishing equipment for extinguishing fan.
Main controller is the core of fire-fighting robot module, it involves the reserved enough input/output interface problems and extinguishing fire robot can be completed quickly and efficiently, so this article is to use Arduino innovation as the main controller.
The robot system is composed of the following main parts: controller, test equipment, sports equipment, fire equipment. In actual design process, according to the requirements of the specific fire, has carried on the detailed design, to the four most add power supply, motor drive and control the peripheral modules, form a complete system hardware circuit design. The software design of this system is established on the basis of the hardware circuit design, program module mainly includes: main program module, tracing module, fire detection module, obstacle avoidance module, etc., and other subroutines module.
Keywords: fire-fighting robot arduino sensor tracing to walk
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪 论 1
1.1 灭火机器人的产生背景 1
1.2 灭火机器人的研究意义 2
1.3 灭火机器人的发展状况 2
1.3.1 灭火机器人国外的发展状况 3
1.3.2 灭火机器人国内的发展状况 4
1.4 研究内容及章节安排 4
2 总体设计 6
2.1 设计目标 6
2.2 系统总体框图 6
2.3 系统方案比较 7
2.3.1 控制芯片的选型 7