灭火机器人结构设计与控制【含3张cad图纸+文档全套资料】

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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 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）任务书 5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划 起止日期 工 作 内 容 2014.2.18~2014.3.22 2014.3.23~2014.3. 31 2014.4. 1~2014.4.20 2014.4.21~2014.5.10 2014.5. 11~2014.5.31 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； 所在专业审核意见： 负责人： 年 月 日 学院意见： 院长： 年 月 日 灭火机器人的结构设计与控制 专 业：机械设计制造及其自动化 学 生： 柳 辉 指 导 教 师： 魏 孝 斌 完 成 日 期： 2014-5-30 扬州大学广陵学院 实习报告 光阴似箭，四年的大学生活即将结束，对于即将毕业的大学生，相较于三年的理论学习，毕业实习则是我们大学期间的最后一门实践课程，在此期间，我们每个人都迫切希望能够通过个人的亲身实践来检验一下自己四年来所学知识的实际应用的针对性和相应掌握的程度如何。 有一名话叫做：不经过风雨，怎么见彩虹？我想改一下：不真正进入社会，怎能了解社会呢？ 2014年3月5日至3月31日，我在金坛建明机械有限公司进行了为期20余天的实习学习，从此踏出了在我人生中关键的一步：从学校走向社会开始了赚钱谋生的日子。虽然只是实习阶段但是也感觉意义非同一般，喜悦与担心并存。在这里我学到了很多，也得到了各位经理的很多帮助，与同事们也很好得相处了一个半月，这是我人生中的一段美好时光，也是我在人生历程中踩下的一个坚实的脚步。 我在该公司虽然实习时间并不长，但是我却学到了很多学校中根本接触不到的东西。通过这次实习不仅让我体会到了理论与实践的差距和联系，人际关系的协调，还让我丰富了专业知识，结交了很多朋友。 最初几天主要在生产管理课度过，该课除了负责生产计划安排等外还负责对入库出库产品的品质检验，这是生产加工的第一关，重要性毋庸置疑。在这几天中我体会到了细心的重要性。首先，东西要轻拿轻放，各种测量仪器要规范的使用，在测量前要把材料表面的油渍擦掉，察看表面是否有裂纹等缺陷，然后才可以进行测量。 接下来在机械，钣金，组立工段的学习更多的是和专业知识的结合了，其中我印象最深的就是数控机床了。数控机床分为卧式和立式两种，只需将零件通过起吊机夹持到爪盘上，在操作面板上输入好各项数据坐标，机器自己会按照内置的程序按部就班的推进运行，完成一系列的加工操作。值得注意的是，数控机床是可外部编程的，然后输入指令来达到想要的目的的。这必然要求操作人员有一定的编程能力，由此可见，计算机编程绝对是课程学习中不可忽视的存在。在所有机加工图纸上，都有精度标注。分为三级：手加工和一般车床精度，较高的车床精度（数控车床），磨床精度。不同的床负责不同的工作，但有时候又是能一机多用的。比如键槽可由插床或者铣床加工，但是插床精度更高一点。更换了不同刀头，铣床还能车平面等等。钣金部分主要是焊接，而焊接保护气体主要有两种：二氧化碳和氩气。组立部分我主要了解了涂装的整个一个流程：除油（用碱性溶液），除锈（用酸性溶液），清水清洗，上磷化膜（使油漆附着力增强）。在涂装的时候有几个原则也必须遵守：内表面不涂，装配表面不涂，从下往上装，从里往外装。最后是持续45-60min的烘干，就完成了整个涂装流程。 最后，我还了解到我们所学的pro_e、cad、soildworks等专业绘图软件在厂里应用也很广泛。 通过此次实习，主要有以下几点的体会： 1.走出校门，踏进社会，不能把自己要求太高，不要眼高手低。 2.多听、多看、多想、多做、少说。 3.少埋怨，虚心学。 4.与他人和睦相处，加强和同事以及他人之间的沟通。 经过这次实习，我学到了很多课本上学不到的知识，在就业心态上我也有了很大的改变，以前我总是想找一份适合自己爱好的工作，可是现在我知道找工作很难，要专业对口更难，很多东西我们初到社会才接触，所以我们现在不能再像以前那样等待更好的机会来临，要建立起自己的就业观。应尽快丢掉对学校的依赖心理， 学会在社会上独立，敢于参加与社会的竞争，敢于承受社会压力，使自己能够在社会上快速成长。在就是保持一颗思考、学习的心。作为一位大学生，最重要的就是自己的学习思考能力。 总之，毕业实习使我获得了人生第一笔宝贵的工作经验，虽然在步入社会后，还有很多东西要学习，很多教训呀要吸收，但我想我已经做好了足够的准备，无论是心态上还是技能上。现代社会的竞争是残酷的，但是只要努力的付出，我的职业生涯就必定会开出希望的花朵，结出成功的果实。 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）开题报告 学 生 姓 名： 柳辉 学号： 100007122 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目: 灭火机器人结构与控制 指 导 老 师： 魏 孝 斌 2014 年 2 月 28 日 毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、课题的意义和目的 近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受害者，最大限度的保证消防人员的安全，消防机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证，使得消防机器人应运而生。 从二十世纪八十年代开始，世界许多国家都进行了消防机器人的研究。美国和苏联最早进行消防机器人的研究，而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了消防机器人的研究，目前已有多种不同类型的消防机器人用于各种火灾场合。 我国从八十年代末期开始消防机器人的研究，公安部上海消防研究所等单位在消防机器人的研究中取得了大量的成果，自行式消防炮已经投入市场，履带轮式消防灭火侦察机器人也于 2000 年 6 月通过了国家验收。但是，我国消防机器人的研究还处在初级阶段，还有许多有待研究的问题。比如，高层建筑发生火灾时，消防人员不可能在短时间内到达高处的火灾发生地点，在地下建筑中，由于环境比较潮湿，烟气不易扩散，消防人员不容易快速的判定火源位置；而在石化企业发生火灾时，将产生大量的毒气，消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人，协助消防人员进行火灾的定位和灭火，将有极大的社会意义。 基于人工智能的不断发展，各项高新技术的不断成熟，在可预见的将来，消防机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡。同时也应该看到，我国在研究消防机器人方面较国外同行已落后太多，存在技术差异和代沟，消防机器人的不断研制、生产和装备过程，应坚持自主研制为主，引进为辅，提高我国消防部队消防装备现代化的水平并及时装备消防部队，提高消防部队打赢大仗、恶仗、硬仗和特殊战役的能力，提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救援的作战效能 提高消防部队的自我防护能力减少消防指战员的人身伤亡，更好地保卫我国经济发展。 二、灭火机器人的发展和趋势 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40余年的发展己取得长足的进步。 消防机器人属于特种机器人范畴，它作为特种消防设备可以替代消防队员接近火灾现场实施有效的灭火救援作业，开展各项火场侦察任务，尤其是在危险性大或者消防队员不易接近的场合，消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡具有重要的作用。 根据消防机器人的灭火要求，应具有的基本功能包括以下几个方面：行驶电机的控制、消防喷枪位置的控制、现场信息的采集、数据处理与通信等等。消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业。因此作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:爬坡、登梯及障碍物跨越功能,耐温和抗热辐射功能,防雨淋功能,防爆、隔爆功能,防化学腐蚀功能,防电磁干扰功能,遥控功能等。 1. 国外消防机器人发展历史 目前，工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人，着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划，将它作为经济发展的一个重要保证手段。 日本投入应用的消防机器人最多。一类机器人以内燃机或电动机作为动力，配置驱动轮或履带式行驶机构，能爬坡、越障碍；装有较大喷射流量的消防枪炮，能作俯仰和左右回转；装有气体检测仪器和电视监视设备；通过电缆或无线控制，控制距离最大为100m。另一类机器人为侦察、抢险机器人，除装有气体检测仪器和电视监视器设备外，还装有机械手，能通过遥控处理危险物品。 美国已研制出能依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人，亚利桑诺州消防部门研制的消防机器人，装有破拆工具和消防水枪，能一边破拆，一边喷射灭火。 2．国内消防机器人发展 我国大约有30家左右的高等院校和研究院所在从事各类机器人的研究工作，自1971年以来，已在机器人的感觉识别，操作、移动技术，人机接口技术,智能化技术等方面取得了可喜的成就。 近年来，我国消防机器人的研制工作得到了政府有关部门的支持。1995年上海市科学技术委员会批准公安部上海消防科学研究所着手研制我国第一台消防机器人——自行式消防炮，目前该项目已通过验收并顺利进入产业化阶段。 该消防机器人的研制成功标志着我国第一代（多功能）消防机器人正式诞生，填补了我国在消防机器人领域的空白，其技术水平达到了国际 80 年代中期的消防机器人水平。 我国研制和开发消防机器人提高了我国消防部队消防装备现代化的水平，提高了我国消防部队在处置大型复杂火灾中的作战效能，提高我国消防部队的自我防护能力，减少消防指战员的人身伤亡，但我国消防机器人在无线遥控领域与技术发达国家还存在一定差距。 当前消防机器人的发展有智能化和专业化趋势，一方面消防机器人越来越“聪明”，不仅仅可以通过无线人工控制而且能够根据火灾现场的情况，在无人操控的情况下可以做出各种反应。另一方面消防机器人将更加专业化，由于火灾情况的多样性和复杂性，想只用一种消防机器人解决所有问题是不可能的，消防机器人的应用将出现多样化和团队化。比如在一幢大楼的火灾中，搜索火源和幸存者的侦察机器人，负责救援的机器人以及负责灭火的机器人可以协同工作。 参考文献 [1] 蒋新松.机器人与工业自动化 . 石家庄：河北教育出版社，2003 [2] 王耀南.机器人智能控制工程（M）. 北京：科学出版社，2004 [3] 倪星元，等.传感器敏感功能材料及应用（M），北京：化学工业出版社，2005 [4]雨宫好文.传感器入门（M）. 北京：科学出版社，2000 [5] 许大中等。机电控制（M）.杭州：浙江大学出版社，2002 [6] 黄玉清 梁靓 张玲霞 李想，机器人的差分方向控制与实现（J），信息与电子工程，2004-9,2（3）。 [7] 余国卫 谭延军，基于AT89S52 单片机的火灾自动报警系统（J），微处理机，2006-10，5 [8] 邓江，基于AT89S52的车用抬头显示系统研究（D），成都：电子科技大学 [9] 黄玉清 张江美等.模糊控制在移动机器人中的应用（J）：西南科技大学学报，2004-3，19（1）. [10] 姜志海。单片机原理及应用（M）.北京：电子工业出版社，2005 [11] 康华光.电子技术基础模拟部分（第四版）（M）.北京：高等教育出版社，1999. [12] 黄玉清 梁靓。机器人导航系统中的路径规划算法（J）《微机原理信息》嵌入式SOC》2006.22（7-2）. [13]万永伦 丁杰雄.一种机器人寻线系统（J）.电子科技大学学报，2003,32（1） [14] 黄玉清 梁靓. 基于嵌入式PC的机器人光电寻线系统（J）西南科技大学学报。2004-12,19(4) [15] Li Wei.Behavior basedcontrol of a mobile robot in unknown environment using fuzzy logic(J).控制理论与应用，1996,13（20）. [16] Ahmed Elsham li,Hussein Abdullah.Shaky Arabic Genetic algorithm for dynamic path planning(J).Electrical and computer Engineering 2004.Canadian Conference on Volume2,2-5 May 2004.0667-0680. 毕业设计（论文）开题报告 2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、课题的来源 机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。 另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。 那么什么是机器人呢？人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求，展望 21 世纪，机器人将是一个与 20 世纪计算机的普及一样，会深入地应用到各个领域，在 21 世纪的前 20 年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期。 二、课题的主要设计内容 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。 三、课题的设计方案 (1) 查阅相关文献，全面了解灭火机器人的工作原理与结构； (2) 查阅相关文献,选择合适的寻迹传感器，火焰检测模块，以及避障模块； (3) 请教相关老师选择好驱动电机； (4) 现场参观相关机械，借鉴学习机器人的设计； (5) 请教工厂老师父学习了解灭火风扇的设计与选择； (6) 进行算法设计，利用C 语言编写控制程序。 四、课题的设计手段、工作计划及步骤 1、采用的软件：软件主要用Pro-e：对所设计的灭火机器人总体结构进行实体造型 2、设计工作计划及步骤 2014.2.18~2014.3.22：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。 2014.3.23~2014.3. 31：制定控制策略方案及可行性分析，选择相关的传感器。 2014.4. 1~2014.4.20：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。 2014.4.21~2014.5.10：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。 2014.5. 11~2014.5.25：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。 2014.5.26~2014.6.3: 编写设计计算说明书、使用说明书等，准备毕业设计答辩； 毕业设计（论文）开题报告 指导教师意见： 1． 对“文献综述”的评语： 2． 对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导老师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 7 机械工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译 教 科 部： 机械电子教科部 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 柳辉 学 号： 100007122 外 文 出 处： （用外文写） 附 件： 英文和翻译 指导老师评语 签名： 年 月 日 注：请将该封面与附件装订成册。 柳辉 灭火机器人结构与控制 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 IV 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 柳辉 灭火机器人结构设计与控制 第一章 绪论 1.1课题来源与意义 随着时代的发展，机器人已经不是一个陌生的名词了，现在的电影大片中经常性的出现机器人，它们存在于工厂，普通人的家里，科技研究所，马路上等等，它们有智能的也有非智能的，有人型也有普通机械式的，其中对我们这代人来说印象最深刻的就要是风靡一时的好莱坞电影大片《变形金刚》，里面的机器人不但可以变身而且它们有自己的思想，是智能机器人但又高于智能机器人，它们近乎是一个个完整的独立的“人”。现实生活中，机器人的运用也非常广泛，就马航失联一事来说，我国的“蛟龙”号探测机器人就发挥着人类无法替代的作用（人类无法承受深水下巨大的水压）；再如我国的“嫦娥”号探月机器人更是凝聚全国人民的心血，象征了华夏民族伟大的智慧的结晶。总之，如今的时代方方面面有着的机器人的身影。 近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受害者，最大限度的保证消防人员的安全，消防机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证，使得消防机器人应运而生。 目前智能机器人比赛在高校进行的如火如荼，很多高校都有自己的机器人协会及研究中心。利用各类机器人平台还可以完成本科生、研究生的毕业课题研究。我的毕业课题就来自于“能力风暴”智能机器人比赛。本课题所选取的智能机器人平台就是广茂达公司推出的“能力风暴”智能机器人，本课题完成的就是灭火机器人结构与控制系统的研究。 1.2课题背景 从二十世纪八十年代开始，世界许多国家都进行了消防机器人的研究。美国和苏联最早进行消防机器人的研究，而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了消防机器人的研究，目前已有多种不同类型的消防机器人用于各种火灾场合。 我国从八十年代末期开始消防机器人的研究，公安部上海消防研究所等单位在消防机器人的研究中取得了大量的成果，自行式消防炮已经投入市场，履带轮式消防灭火侦察机器人也于 2000 年 6 月通过了国家验收。但是，我国消防机器人的研究还处在初级阶段，还有许多有待研究的问题。比如，高层建筑发生火灾时，消防人员不可能在短时间内到达高处的火灾发生地点，在地下建筑中，由于环境比较潮湿，烟气不易扩散，消防人员不容易快速的判定火源位置；而在石化企业发生火灾时，将产生大量的毒气，消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人，协助消防人员进行火灾的定位和灭火，将有极大的社会意义。 基于人工智能的不断发展，各项高新技术的不断成熟，在可预见的将来，消防机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡。同时也应该看到，我国在研究消防机器人方面较国外同行已落后太多，存在技术差异和代沟，消防机器人的不断研制、生产和装备过程，应坚持自主研制为主，引进为辅，提高我国消防部队消防装备现代化的水平并及时装备消防部队，提高消防部队打赢大仗、恶仗、硬仗和特殊战役的能力，提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救援的作战效能，提高消防部队的自我防护能力减少消防指战员的人身伤亡，更好地保卫我国经济发展。 1.3课题研究方法 为了更好的完成设计任务，基于“能力风暴”机器人的开发平台，首先研究“能力风暴”机器人样机，了解机器人的结构、常用传感器以及它的软件开发平台，围绕控制机器人迅速稳定的完成灭火任务，测试传感器的基本参数，合理的布置传感器，编制程序，并调试最终能够控制机器人快速、稳定地完成灭火任务。 - 29 - 第二章 能力风暴机器人的基本构成 2.1外形构造 能力风暴机器人的基本构造如图2-1及图2-2： 图2-1 能力风暴机器人侧视图 图2-2 能力风暴机器人俯视图 2.2主板 主板布局图如下： 图2－3 ASU主板布局图 2.3 68HC11的基本知识 为了实现对机器人的控制，首先我们要对机器人的控制器有所了解，Motorala生产的68HC11，使我们以极少的周边芯片获得了齐全的功能，8个模拟口，5个输入捕捉，3个PWM输出，16位地址，8位数据总线，串口，以及4个通用I/O。 68HC11的CPU有两个8位累加器，两个16位变址寄存器、一个8位条件寄存器，一个16位堆栈指针和程序计数器；M6800/M6801指令系统，共300多条指令；16位加、减、乘、除指令。68HC11的16位高性能定时器系统，8M晶振，定时器频率为2MHZ（周期0.5μs），3个输入捕捉，可测量脉冲数量，脉冲周期、宽度和相位等；5个输出比较，可输出PWM信号，可以完成各种定时控制功能，有定时器溢出中断功能。高性能定时器是68HC11的特色，机器人中用输入捕捉计码盘信号，用输出比较功能控制直流电机。68HC11的A/D转换器具有8个输入通道和四个转换结果寄存器，能够一次完成四路A/D转换或连续对同一路采样转换4次的功能。后一种功能可以方便实施去掉最大、最小，取均位的滤波方法。机器人的碰撞传感器、声音均使用A/D转换器，非常方便。 2.4传动结构——齿轮箱 在机器人用到的齿轮箱如图2-4所示，在“能力风暴”机器人上使用的是两个直流电机，要将直流电机固定的转速转化成我们所需要的适当的速度就需要一个降速传动机构，图中的齿轮箱实现了这一功能。对于齿轮传动，传动比可以用两个齿轮的齿数来定义： Z为主动齿轮的齿数；Z为从动齿轮的齿数 输出的速度可以表达为： 图2-4 齿轮箱展开图 第三章 方案设计与论证 3.1 总体设计方案 总体方案为：整个电路分为驱动电机模块、红外寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、水泵模块、电源模块六个模块。 首先利用红外对路面信号进行探测，利用火源传感器检测火源信号，两种信号经过处理之后，送给单片机控制模块进行实时运算，输出相应的信号给驱动电机模块驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案框图如图3-2所示。 图3-2 系统设计方案框图 3.2 小车制作方案设计与论证 方案1：自己制作电动车 自己制作车体，组装合适的电机及电机驱动板，自制探测器，并利用开发板做控制驱动小车。但自己制作的小车，车体会比较粗糙，车身重量、平衡，小车的电路设计，这些都比较难实现。 方案2：购买专用电动车 购买专用电动车具有组装完整的车架车轮，甚至有完整的电机装配和电机驱动板。用自制探测器或购买完整探测模块，并用开发板控制小车运动。这种专用电动车装配紧凑，各种所需电路的安装十分方便，看起来也比较美观。而且，用专用电动车具有完整的电机装配和电机驱动，这用就省去了对电机传动和电机驱动的设计和实现。 综合考虑，本课题选定了方案2作为初步方案。 3.3 驱动电机模块的选定 方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机 利用步进电机的准确定长步进性能，方便的实现调速和方向的偏转，且能准确的测量速度、路程以及时间，简化编程和硬件连接的工作量。但步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适用于小车等有一定速度的系统。 方案2：采用直流电机作为该系统的驱动电机 直流电机的控制方法比较简单，只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高。而且改变正负极可方便的改变电机转动的方向，方便改变小车的行进状态。对于直流电机的速度调高，可以采用改变电压的方法，也可采用PWM调速方法。PWM调速就是使加在直流电机两端的电压为方波形式，通过改变方波的占空比实现对电机转速的调节。 与其它调速系统相比，PWM调速系统有下列优点： 1. PWM从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。 2. 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点 3．由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。 4．主电路简单，所用功率元件少。 5．低速性能好，稳定精度高，调速范围宽。 综合考虑，本设计采用了方案2。 3.4 寻迹传感器模块的选定 方案1：采用发光二极管+光敏电阻，该方案缺点明显：易受外界光源的干扰，主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度，地表材料的反射情况对检测效果产生直接影响。而且外界的可见光对设备的影响很大，而且不容易克服外界可见光的干扰。 方案2：采用红外光电对管，由于只需分辨黑白，红外光电对管有一个管发射红外线一个用于接收红外线，当红外线照射到黑线上时不会发射回来，当红外线照射到白色的地方就会返回，光电对管发射的同时也能接收红外信号，整个检测设备简单，稳定性高，速度快。缺点是检测距离短，优点是成本低，易于操作。 根据以上分析本课题采用方案2。 3.5 单片机控制模块的选定 考虑到整个系统的简单、方便性，本课题采用能力风暴机器人中68HC11芯片做控制模块，该芯片有足够的存储空间，可以方便的在线ISP下载程序，能够满足该系统软件的需要，该芯片提供了两个计数器中断，对于本作品系统已经足够，采用该芯片可以比较灵活的选择各个模块控制芯片，能够准确的计算出时间，有很好的实时性。而且68HC11有很强的扩展性，使用简单，灵活性高且价廉。所有本课题直接采用68HC11作为主控芯片。 3.6 火源传感器模块的选定 方案1：采用两个热敏电阻作为核心的传感器，实验中发现在一定距离范围内，空气温度场变化非常小，热敏电阻几乎不发生任何变化。 方案2：采用两个光敏电阻作为核心的传感器，利用光敏电阻对不同距离及不同强度的光照均有较好的光敏特性来将外界光信号转换成电信号，提供给单片机进行相关判断操作。实验中我们发现这种方案有很大的缺点，抗干扰能力极差，而且误差偏大，不能准确测定火源位置。 方案3：采用红外接收二极管，红外接收二极管将外界红外光的变化转化为电流的变化，通过 A/D转换器将模拟信号反映为 0~255 范围内的数字信号。外界红外光越强，数值越小，根据数值的变化能判断红外光线的强弱,从而能大致判别出火源的远近。红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在760纳米～1100纳米范围内的热源，探测角度达60度，其中红外光波长在940纳米附近时，其灵敏度达到最大。实验中发现如果环境中红外干扰比较少的时候本方案能比较准确的检测到火源。 鉴于以上3种方案的比较，本课题选择方案3。 3.7 灭火模块的选定 灭火方法是多种多样的，可采用二氧化碳、水、风扇和盖板等，结合具体因素，本课题选用了水进行灭火，具体详见第五章。 3.8 电源模块的选定 在本系统中，需要用到的电源有单片机的5V和电机的电源7-25V。所以需要对电源的提供必须正确和稳定可靠。 方案1：采用UT-3W提供的电源方案为电机供电，采用UT-3W提供的电源接口为单片机提供电源。优点：简单方便。 方案2：用7.2V锂电池为整个系统供电，再转换为电机和单片机需要的电压。 基于系统的稳定性考虑，本课题选择了方案2。 3.9 最终方案 经过仔细考虑，本课题最终确定了如下方案： 1．车体是购买专用电动车。 2．采用68HC11单片机作为控制核心。 3．采用7.2V锂电池供电。 4．用红外探测传感器作为寻迹传感器。 5．采用红外接收管制作红外火源传感器。 6．采用水泵灭火模块。 系统的结构框图如图3-3所示。 图3-3 系统结构框图 第四章 灭火控制方案与策略 4.1 灭火场地 灭火场地是标准场地，房间的平面结构（图4-1）是事先已知的，而目标是尽快找到并熄灭蜡烛。如果事先知道蜡烛布置的房间，就可以直接走最短的路线，再启动装置进行灭火。但事实上，在灭火之前，我们并不知道蜡烛是布置在哪个房间，因此，机器人需要逐个房间搜索来发现火源，进而灭火。图中的尺寸是近似的，实际场地尺寸与之相差在2cm之内。 图4-1 灭火场地平面结构图（H为机器人起始位置） 4.2行走方案分析与确定 对于机器人的行走，我们可以采用多种方案。 方案一：推测航行法，也就是说，如果开始时导向正确可以通过将移动的距离和转过的角度加到原来的位置上来获得新的位置和方向。这种方法的关键就是事先要知道比赛场地中不同房间的距离。这就需要把机器人在比赛中所要走的路线全部计算出来，并需要确保它走的方向、距离以及转过的角度都必须与预计路线一致。对于事先知道蜡烛布置房间的情况我们可以预先编制到每个房间的具体路线程序，如图4-2所示为进入第一个房间的路线： 图4-2 第一个房间的行走路线 这种方案是将要走的路线的距离、转角顺序编制成程序，它不能够弥补行走过程中由于意外情况产生的误差。因此，这种方法虽说理论上是一种合理的方法，但实施过程中会有很多的意外情况发生，故它并不是一种实用的方案。 方案二：沿墙壁平移的非推测航行算法，算法基本原理：利用反馈原理，毎隔一段时间对前进中的机器人与右边墙壁的距离进行测量（测量方向不变），如果发生偏差，就进行调节。同时对前进中的机器人与前方墙壁的距离进行测量，如果小于一定值，就左转90°转弯前进。 这种方案中需要检测前进中的机器人与右边及前边墙壁的距离，再进行比较。在能力风暴机器人的一系列扩展卡中，也有AS2红外测距卡，但在调试过程中测距效果不佳。 方案三：左手或右手规则行走。“能力风暴”机器人配有比较完善的传感器，利用现有的传感器，红外传感器可以检测障碍，只要检测出左边（右边）没有障碍物就左转（右转）即可。 综上所述，因为方案一不够实用，方案二中红外测距卡的测距效果不佳，所以灭火机器人的行走采用左手规则行走，利用红外传感器检测障碍，在行进中同时检测是否有火源，如果发现火源，则调用靠近火源及灭火程序。如果没有发现火源则继续行走。若发生碰撞，就躲避碰撞。但是分析它的行走路线就会发现第四个小房间是无法进入察看的，可以在编程的时候定义一个变量，使它的初始值为0，每走一个房间，变量值加1，如果机器人在灭火过程中，变量值变成3的话，就改用右手定则，进入第四个房间，探测火源，进行灭火。 4.3火源定位 在红外避障以及躲避碰撞完成之后，机器人在比赛中的行走问题基本解决。其实，机器人的行走也是为了寻找火源，要发现火源，就需要能够检测火源的传感器。 远红外火焰探头可以用来探测火源或其它一些波长在700nm～1000nm范围内的热源，探测角度为60°。远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0～255范围内数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。 由于远红外火焰探头有60°的探测角度，距离比较远时就能及时发现火源，但在接近火源的过程中，需要不停的确定火源的位置，本课题采用两个远红外火焰探头并联，以此来扩大机器人探测角（图4-3），满足火焰定位的要求。通过布置在机器人前部左、右两边两对不同位置的火焰探头返回数值的大小关系，对检测到的火源值进行比较，调整机器人的走向，矫正接近火焰的角度及距离。 图4-3 远红外探头探测角 在每个房间的门口都会有一条8cm宽的白线，这条白线表示房间的入口。利用这条白线，可以提高寻找火源的效率。当检测到门口白线的时候，机器人立即停下来对房间进行扫描，扫描时机器人原地旋转一个角度，检测房间内有没有火光。如果有，就进去。如果没有，退出来继续寻找。一般来说，火焰探头可视范围是80cm，在房间入口发现火光是没问题的。 4.4传感器的布置 机器人的传感器布置具体如下： 能力风暴机器人原有的红外传感器、碰撞传感器不变，把中间的红外接收传感器改装到稍微偏左，再在右边对称的地方加一个红外接收传感器，这样左边的红外发射和接收传感器用来进行左手规则，右边的红外发射和接收传感器用来进行右手规则。 在机器人前端铝架上布置四个远红外火焰探头，两边各两个，采用并联方式，在机器人的底盘下面布置一个红外传感器，探测每个房间入口处地面上的白线以及火源前面的白线。 第五章 灭火装置及结构设计 5.1灭火方案的确定 灭火方案是多种多样的，二氧化碳、水、风扇、盖板等。 方案一：采用风扇灭火 采用风扇灭火需要一个直流电机和一个风扇，用直流电机带动风扇，可以在机器人的前端安装一个支架，在这个支架两边可以安装远红外探头，用来探测火源，在支架的中间安装水泵，水泵由电机带动，电机的选择功率要适中，只要能够用就可以了，可以选择一个额定电压和控制系统输出的DC7.8V电压差不多的电机，这样就可以省去一些麻烦，额定电压小的话，要进行变压；大的话还要对电机提供额外的电源。当机器人到达灭火地点的时候主板给出一个信号，接通电路，电机起动，开始灭火。这种灭火方案比较简单，但仅用于灭火比赛中，在实际生活中，这种方案不符合实际。 方案二：采用二氧化碳灭火器进行灭火 灭火原理：二氧化碳灭火剂是一种具有一百多年历史的灭火剂，价格低廉，获取、制备容易，其主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火。二氧化碳具有较高的密度，约为空气的1.5倍。在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化，一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。因而，灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围或防护空间内的氧气浓度，产生窒息作用而灭火。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一个储气罐，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一个DC12V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5-1。 电磁阀要求采用DC12V驱动，而能力风暴机器人上的电池电压为DC7.8V，需外加一个电源，对其进行供电。控制系统输出的是DC7.8V，而电磁阀工作电压是DC12V的电压，为此需要设计一个简单的开关电路，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DC12V的驱动。 图 5-1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，可以设计一个机构，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。 5.2水泵灭火装置结构设计 1、水箱 水箱里贮存着水，水箱与水泵用水管连接。在底盘上布置一个铝架，用来安装水箱。水箱上面还要安放一个盖子，防止机器人在灭火过程发生碰撞，水箱中的水溅出。 图5-2水箱和水箱盖 2、水泵 选用水泵时，选取了微型水泵，水泵是为了给水加压，使水以一定的速度喷出，这样就能使喷出的水能够达到一定的距离，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。 3、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一个垫片，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5-3。 图5-3 水枪 4、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，主板给继电器一个信号，接通控制电路，水泵启动。 5、电池 控制系统输出的是DC7.8V的电压，而水泵的工作电压是DC12V电压，因此在底盘上安装了一个DC12V的充电电池。 6、控制电路 控制系统输出信号为DC7.8V电压，而水泵工作需DC12V电压，为此需要设计一个简单的开关电路，实现高低电压控制，如图5-4，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5-4 控制电路 7、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，要求连接处一定要密封好。 8、铝架 铝架（图5-5）两边分别安装两个远红外探头（图5-6），采用并联，扩大机器人探测火焰的探测角，中间开一个小孔，用来安装水枪，最下面一层安放水泵。 图5-5 喷水支架 图5-6 远红外探头 灭火装置布置图如下： 图5-7 灭火装置布置图 5.3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5-8）。 图5-8 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，再加上铝架和一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5-9所示： 图5-9 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Keil C51软件，采用主流设计语言C语言对单片机进行编程实现各项功能。C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。 6.1 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6-1所示。 图6-1 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，一旦检测到有火源，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。 6.2 程序流程图 1. 小车灭火的主程序软件流程图 如图6-2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，则小车继续寻找下一个火源，如果没有熄灭则水泵继续开启。主程序流程图如图6-2所示。 图6-2 程序流程图 2. 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180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90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90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180度，沿黑白线继续前进。 寻迹模块程序流程图如图6-3所示，火焰传感器模块程序流程图如图6-4所示。 图6-3 寻迹模块 图6-4 判断火源位置模块 3.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6-4 逼近火源流程图 4.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一样时，说明火已经被扑灭，当两个不一样时，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，机器人右转一下，继续灭火，反之左转，火扑灭后，转到回家程序。流程图如下： 图6-5 逼近火源并灭火流程图 6.3 部分功能代码 1．小车转向代码 void run() //电机启动 { P1=0x11; } void left() //左转 { P1=0x13; } void right() //右转 { P1=0x31; } void big_right() //右大转 { P1=0x21; } void big_left() //左大转 { P1=0x12; } void stop() //停止 { P1=0x33; } void back() //后退 { P1=0x22; } 2．小车寻迹代码 void track() { unsigned char Num; timer_init(); PWM_ON = 4; //高电平时间档,共10个档位 while(1) { Num = P2; Num = Num & 0x07; P0 = Num | 0xf8; //指示灯 switch(Num) { case 0x02: //前进 { run(); STATE_LAST = Num; } case 0x04: //左转 { left(); STATE_LAST = Num; } case 0x06: //左大转 { big_left(); STATE_LAST = Num; } case 0x01: //右转 { right(); STATE_LAST = Num; } case 0x03: //右大转 { big_right(); STATE_LAST = Num; } case 0x07: //停止 { stop(); } case 0x00: //检测不到黑线时查看上一个状态，并做出判断 { if(STATE_LAST == 0x04 || STATE_LAST == 0x06) //左轮后退 { P1 = 0x02; } else if(STATE_LAST == 0x01 || STATE_LAST == 0x03) //右轮后退 { P1 = 0x20; } else if(STATE_LAST == 0x00) { left(); //左转寻线 } else { stop(); } } default: { left(); } } } } 3．PWM调速代码 void tim(void) interrupt 1 { static unsigned char count; TH0 = (65536 - 100) / 256; TL0 = (65536 - 100) % 256; //定时0.1mS if (count == PWM_ON) { PWM = 1; //高电平 } count++; if(count == 10) //分为10个档 { count = 0; if(PWM_ON != 0) { PWM = 0; //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。从传感器信号的处理，到单片机接收并处理信号，再到输出信号至外部系统，通过该作品的设计制作，使我更好的了解了各类传感器，掌握了光电三极管的使用，并熟悉了单片机的中断和定时器的控制，程序中对各种任务的合理安排，使整体系统能够更好的协同工作，增强了自己的动手能力，更好的熟悉的了解了一个单片机系统的开发过程。 测试结果表明，本系统实现了设计任务要求，小车采集红外寻迹传感器信号探测线路，采集远红外传感器探测火源，并根据单片机控制模块的分析结果决策和控制下一步的运动形式。该控制系统运用了单片机、红外寻迹传感器，直流电机，PWM调速，远红外火焰传感器等技术，基本实现了智能灭火小车的要求。 学习的过程中虽然遇到很多困难，但经过努力克服了困难解决了问题，最终完成了设计。 通过这次毕业设计，使我深刻地明白了“纸上得来终觉浅”的涵义，没有实践就没有发言权，要想真正理解一件事一定要实践，自己动手。深刻认识到学好专业知识的重要性以及本专业对实践的极大需要，同时这也是对大学四年的学习成果的一个全面检验。这几个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的发展打下了良好的基础。本次毕业设计从开始到现在总共经历了三个月的时间，从刚开始考虑自己题目，然后考虑了一段时间确定了自己的毕业设计题目，然后查阅相关资料（包括从专业课书中，课外书中，网上资料的资料），想到设计思路，以及到最后做出来成品，虽然过程很苦，但当我看到最后成果时却很快乐，感觉前面的一切都是值得的。 通过本次毕业设计我复习了自己四年所学的专业知识，增加了自己的动手能力，解决问题的能力，自学能力，丰富了自己的实践经验。机器人灭火比赛其实就是模拟现实生活中将来消防机器人的灭火过程，虽然比赛中的灭火情况简单了些，但它的现实意义却很大，相信不久将来机器人灭火会在我国普及。 致 谢 光阴似箭，转眼间四年的大学生活即将结束，毕业设计是检查学生四年学习成果的关键环节，是对学生四年学习知识的全面总结和整合。 一学期的毕业设计已经进入最后阶段。我的毕业设计是在魏孝斌老师的悉心指导下完成的，在这里，我要特别感谢我的指导老师。从选题、查资料，到报告的修改、完稿，每个阶段，老师都给予我最耐心的启发和最细心的指导。每当我又不会的问题，不管多烦，魏老师总是很耐心的指导我。对于我犯的一些错误，老师没有责骂，而是指出错误之处并以其渊博的知识，给予我许多有益的建议并分析错误的原因，为我解决了一个又一个的难题。从他身上，我不仅学习到学术知识，更重要的是他严谨的治学态度，敏锐的洞察力，尤其是献身科学、积极进取的精神，将是我终身努力的方向。 在此，感谢母校扬州大学广陵学院给予了我四年良好的学习环境。母校的“求是、求实、求新、求精”的校风将使我一生受用。扬州大学广陵学院给了我展示自己和提升自己的舞台，我会一直以我为扬州大学广陵学院的毕业生而感到骄傲和自豪！ 柳辉 灭火机器人结构与控制系统的研究 参考文献 1. 能力风暴智能机器人使用手册 2. 能力风暴智能机器人开发系统VJC1.5使用手册 3. 机械设计手册，编写组，机械工业出版社，1991.09 4. 机械设计实践，王世刚等主编，哈尔滨工业大学出版社，2003.02 5. 机械制造自动化技术，周骥平主编，机械工业出版社，2001.08 6. 机器人学，熊有伦等编著，机械工业出版社，1993.10 7. 测试技术，尤丽华主编，机械工业出版社，2002.03==/ 8. 传感器及传感技术应用，丁镇生编著，电子工业出版社，1998.08 9. 测试技术，贾民平，张洪亭，周剑英主编，高等教育出版社 10. CAD/CAM技术综合实训指导书，宋爱平主编，机械工业出版社 11. 机械制造技术基础，熊良山，严晓光，张福润主编，华中科技大学出版社 12. 机械CAD/CAM 技术（第2版）王隆太主编，机械工业出版社 13. 画法几何学（第六版），大连理工大学工程画教教研室编，高等教育出版社 14. SoildWorks2004基础及应用，张锁怀主编，化学工业出版社 15. AutoCad中文版机械设计，刘劲松，于萍，王新程编著，清华大学出版社 16. 液压系统设计简明设计手册，杨培元，朱福元主编，机械工业出版社 30