Diseño de un simple robot de lucha contra incendios basado en el microcontrolador ATmega48

Introducción

    En los últimos años, con el rápido desarrollo de la industria petroquímica y otras industrias básicas, el uso de productos químicos inflamables, explosivos y altamente tóxicos en el proceso de producción se ha incrementado dramáticamente.Por razones de equipo y gestión, los materiales químicos peligrosos y los materiales radiactivos se han filtrado y quemado. Explosión

Entonces aumenta. Como equipo especial de lucha contra incendios, el robot de lucha contra incendios puede reemplazar a los bomberos para que se acerquen al sitio del incendio y llevar a cabo un efectivo rescate de bomberos, inspección química y reconocimiento del lugar del incendio. Su aplicación mejorará la capacidad de combate real de la brigada de bomberos para extinguir incendios grandes y malignos, y jugará un papel importante en la reducción de la pérdida de propiedad nacional y las bajas del personal de bomberos y rescate.

1 Requisitos de diseño

    Haga un robot controlado por un programa de computadora, muévase en una habitación que simule una estructura plana, encuentre una vela encendida y apáguela lo antes posible. Requisitos de extinción de incendios: los robots no pueden usar ningún método destructivo o peligroso para extinguir las llamas de las velas. Puede usar sustancias como agua y aire, o métodos mecánicos, pero está prohibido usar métodos o sustancias peligrosas que puedan dañar el sitio de extinción de incendios. Por ejemplo, no es posible apagar una vela encendiendo petardos para producir un impacto o derribándola.

2 La estructura mecánica del robot.

    La estructura del robot incluye actuadores, sensores, partes de control y partes de procesamiento de información. Para tener en cuenta la estabilidad y la flexibilidad de dirección de los robots pequeños, la estructura mecánica generalmente tiene ruedas, y las cuatro estructuras anteriores son comunes. Cada estructura tiene sus propias características. De acuerdo con los requisitos de este diseño, Cuando se ejecuta en una habitación, se debe seleccionar el primer método de conducción con una carrocería larga y un radio de giro grande, que es fácil de encontrar.

3 sensores usados por robots

    Hay dos tipos principales de sensores utilizados en este diseño: uno es el sensor fotoeléctrico reflectante, que se utiliza principalmente para que los robots eviten obstáculos en el proceso de búsqueda de fuentes de fuego. Este tipo de sensor es más común pero poco introducido. Otro tipo de sensor que se utilizará en este diseño es el sensor de detección de fuente de fuego, y su componente principal es el uso de fotodiodos. Según las características del fotodiodo, un sensor de detección de fuente de fuego está diseñado por sí mismo. El circuito se muestra en la Figura 2. Cuando no hay luz fuerte, la corriente de Q2 es muy pequeña, el potencial base de Q1 es muy bajo, el transistor está en el estado de corte y la salida 2 El pin es de alto nivel; cuando se encuentra una fuente de fuego, el sensor se irradia con luz intensa para aumentar la densidad de los portadores minoritarios y aumenta la corriente de Q2, lo que aumenta el potencial base del transistor, el transistor está en un estado de conducción saturado y la salida El pin 2 es el nivel inferior y la señal se transmite al microordenador de un solo chip. Ajustar R4 puede cambiar la sensibilidad del sensor.

4 actuador robot

    El principal dispositivo de ejecución de este diseño utiliza un motor, de acuerdo con diferentes requisitos de control, el motor se puede dividir en muchos tipos, incluidos motores de CC, motores paso a paso, servos, servomotores, etc. Varios motores tienen sus propios métodos de control y características de trabajo.

Sexo. El actuador de este diseño incluye principalmente el sistema de desplazamiento del robot y el dispositivo de extinción de incendios.El accionamiento del chasis debe ser simple y conveniente de controlar, económico y no tiene requisitos demasiado altos para la precisión del control, por lo que puede elegir un pequeño motor de CC, voltaje nominal DC9V, velocidad nominal 200r / min. El diseño del mecanismo de extinción de incendios del robot de extinción de incendios utiliza una bomba de agua centrífuga, por lo que también es posible elegir un motor de CC.

5 Resumen

    Este diseño utiliza un ATmega48 AVR rentable de un solo chip como controlador, y diseña un modelo simple de robot de extinción de incendios. El robot de extinción de incendios de este diseño todavía tiene ciertos problemas técnicos, el alcance de las actividades del robot es limitado, la reacción es insensible y el problema de la interferencia. Todavía hay mucho margen de mejora en la detección de fuentes de fuego y métodos de extinción. Además, un robot extintor de incendios no puede ser adecuado para diferentes ocasiones de construcción. Por lo tanto, es necesario estudiar la particularidad de las diferentes estructuras de edificios y desarrollar los correspondientes robots de extinción de incendios para que los robots de extinción de incendios desempeñen el papel más importante.