孫萬利
摘 要:在智能照明系統(tǒng)中,一旦發(fā)生火災(zāi),可用滅火機(jī)器人及時準(zhǔn)確地找到火源并滅火。文章針對照明系統(tǒng)設(shè)計出一種滅火機(jī)器人,這種基于AS-MF09特殊環(huán)境的滅火機(jī)器人可以很好地滿足要求,及時準(zhǔn)確地在危險的環(huán)境執(zhí)行滅火任務(wù)。
關(guān)鍵詞:照明;火災(zāi);機(jī)器人
中圖分類號:TP242 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)06-0105-02
Abstract: In the intelligent lighting system, once there is a fire, the fire extinguishing robot can find the fire source and extinguish the fire accurately in time. In this paper, a fire-extinguishing robot is designed for lighting system. This kind of fire-extinguishing robot based on AS-MF09 special environment can meet the requirements well and execute fire extinguishing task in dangerous environment in time and accurately.
Keywords: lighting; Fire; Robot
前言
在智能照明系統(tǒng)中,照明系統(tǒng)的安全性是重中之重。當(dāng)發(fā)生電氣火災(zāi)后,我們要及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)著火點,并在第一時間撲滅火源。但是,電氣火災(zāi)的產(chǎn)生環(huán)境比較復(fù)雜,尤其是當(dāng)火災(zāi)附近有帶電導(dǎo)體的時候,消防人員在滅火過程中的危險性是巨大的。為了減小消防人員的危險性,文章主要研究在電氣火災(zāi)的滅火過程中所應(yīng)用的一種智能滅火機(jī)器人。
滅火機(jī)器人的首要任務(wù)是以最快的速度找到火源,并且在盡量短的時間內(nèi)將其撲滅,所有的處理過程都是在自動控制的前提下進(jìn)行的。滅火機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)主要由控制器、傳感器輸入、驅(qū)動輸出等模塊組成[1]。機(jī)器人使用了低壓電源和高壓電源兩個電源,其中,滅火風(fēng)扇以及控制器所使用的電源為低壓直流電源,控制輪胎運行的電機(jī)使用的為高電壓直流電源。
1 紅外測距傳感器
在此設(shè)計中,傳感系統(tǒng)的主要作用是檢測障礙物,主要是來自前方以及右前方和左前方。傳感系統(tǒng)由一個紅外接收模塊和兩個紅外發(fā)射管構(gòu)成。紅外傳感器也是目前使用比較普遍的一種避障傳感器,兩個電位器,可調(diào)節(jié)兩個紅外傳感器的檢測距離為10~80m[2]。開關(guān)量輸出(TTL 電平),簡單、可靠。
2 AS-MF09復(fù)眼
AS-MF09復(fù)眼非常適合滅火項目。具有7個通道,180度掃描范圍,并可以同時兩個復(fù)眼合并使用,覆蓋360度范圍[3]。
3 AS-MF09指南針
在設(shè)計中,采用的AS-MF09指南針可以指示16方向,并通過I2C總線輸出到MF09控制器上,精度高達(dá)1度,并且非常穩(wěn)定,整體外觀呈圓形,直觀易于使用[4]。指南針電路連接圖如圖1所示。
我們能看到指南針接口,它是一種叫I2C總線的接口,控制器通過該總線連接指南針。具體操作:指南針每次到新的環(huán)境中使用,都需要進(jìn)行消磁和置零點操作。當(dāng)打開控制器電源,看到指南針的方向指示燈點亮后,就可開始進(jìn)行以上操作。
4 AS-MF09大功率驅(qū)動電機(jī)
AS-MF09大功率電機(jī)驅(qū)動器是新一代的適合高電壓大電流電機(jī)的驅(qū)動控制模塊。每個驅(qū)動器模塊含有兩路電機(jī)驅(qū)動單元。在24V高電壓輸入下能穩(wěn)定工作。并且?guī)в须娫撮_關(guān)和狀態(tài)指示。
單個MF09控制器可以連接2塊電機(jī)驅(qū)動卡,可以先連接控制器上標(biāo)示的(D1,P1,D2,P2)接口。
在MF控制器上有PWM0和PWM2 兩個端口,將它們連接到驅(qū)動器的信號輸入接口,需要仔細(xì)查看MF09控制器上的PWM接口的定義。
5 結(jié)束語
在硬件電路組裝成功以后,還需要有軟件控制部分。圖形化交互式C語言(簡稱VJC)是用于能力風(fēng)暴智能機(jī)器人系列產(chǎn)品的軟件開發(fā)系統(tǒng),具有基于流程圖的編程語言和交互式C語言[5]。對所設(shè)計的滅火機(jī)器人寫入程序,機(jī)器人就能夠按照設(shè)定,準(zhǔn)確快速地進(jìn)行滅火實驗了。
參考文獻(xiàn):
[1]孫驍苗,周東輝,栗欣,等.移動機(jī)器人的多傳感器測距系統(tǒng)設(shè)計[J].傳感器與微系統(tǒng),2006(2):55-57.
[2]浦定超.基于遺傳算法的移動機(jī)器人路徑規(guī)劃的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2011.
[3]張振龍,王福財.一款教育機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,2012(6):136.
[4]莊全文.面向群機(jī)器人協(xié)調(diào)控制研究的原型系統(tǒng)設(shè)計[D].太原科技大學(xué),2013.
[5]林小杰,吳凡.滅火機(jī)器人競賽中火焰搜索路徑的設(shè)計與實現(xiàn)[J].浙江樹人大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014(1):9-12.
[6]劉佳強(qiáng),姜培剛.基于C#的直角坐標(biāo)機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(22):52-53.
[7]鄭韻婷,魏國棟.基于高性能IO模塊的仿生機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(02):1-3+8.