Thiết kế Robot chữa cháy đơn giản dựa trên máy tính chip đơn ATmega48

Giới thiệu

    Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp cơ bản như hóa dầu, việc sử dụng các hóa chất dễ cháy, nổ và độc hại cao trong quá trình sản xuất đã tăng lên đáng kể. Vì lý do thiết bị và quản lý, vật liệu nguy hiểm hóa học và chất phóng xạ bị rò rỉ và cháy. Vụ nổ

Vì vậy, tăng. Là một thiết bị chữa cháy đặc biệt, robot chữa cháy có thể thay thế lính cứu hỏa tiếp cận vị trí chữa cháy để thực hiện chữa cháy và cứu hộ hiệu quả, kiểm tra hóa chất và trinh sát địa điểm chữa cháy. Ứng dụng của nó sẽ cải thiện khả năng chiến đấu thực tế của lực lượng chữa cháy trong việc dập tắt các đám cháy cực lớn và ác tính, và sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm tổn thất tài sản quốc gia và thương vong của nhân viên cứu hỏa và cứu hộ.

1 Yêu cầu thiết kế

    Làm cho robot được điều khiển bởi một chương trình máy tính, di chuyển trong một căn phòng mô phỏng cấu trúc máy bay, tìm một ngọn nến đang cháy và dập tắt nó càng sớm càng tốt. Yêu cầu chữa cháy: Robot không thể sử dụng bất kỳ phương pháp phá hoại hoặc nguy hiểm nào để dập tắt ngọn lửa nến. Nó có thể sử dụng các chất như nước và không khí, hoặc sử dụng các phương pháp cơ học, nhưng bị cấm sử dụng bất kỳ phương pháp hoặc chất nào nguy hiểm hoặc có thể làm hỏng hiện trường chữa cháy. Ví dụ, ngọn nến không thể bị dập tắt bằng cách tắt pháo, và ngọn nến cũng không thể bị dập tắt bằng cách lật ngọn nến.

2 Cấu trúc cơ khí của robot

    Cấu trúc của robot bao gồm bộ truyền động, cảm biến, bộ phận điều khiển và bộ phận xử lý thông tin. Để xem xét tính ổn định và tính linh hoạt điều khiển của robot nhỏ, cấu trúc cơ khí chính của robot nhỏ thường có bánh xe. Bốn cấu trúc trên là phổ biến. Mỗi cấu trúc có một đặc điểm riêng. Theo yêu cầu của thiết kế này, khi có đường ray Để chạy trong phòng, bạn nên chọn phương pháp lái xe đầu tiên với thân xe dài hơn và bán kính quay vòng lớn hơn, dễ dàng tìm thấy đường đua.

3 cảm biến được sử dụng bởi robot

    Có hai loại cảm biến chủ yếu được sử dụng trong thiết kế này, một là cảm biến quang điện phản xạ, chủ yếu được sử dụng cho robot để tránh chướng ngại vật trong quá trình tìm kiếm nguồn lửa. Loại cảm biến này tương đối phổ biến, nhưng nó không quá nhiều để giới thiệu. Một loại cảm biến khác được sử dụng trong thiết kế này là cảm biến phát hiện cháy và thành phần chính của nó là photodiode. Theo đặc điểm của photodiode, tôi tự thiết kế cảm biến phát hiện cháy. Mạch được hiển thị trong Hình 2. Khi không có ánh sáng mạnh, dòng điện của Q2 rất nhỏ, điện thế cơ bản của Q1 rất thấp, bóng bán dẫn ở trạng thái tắt và đầu ra là 2. Pin ở mức cao, khi tìm thấy nguồn lửa, cảm biến được chiếu sáng bằng ánh sáng mạnh để tăng mật độ của các sóng mang thiểu số, và dòng điện của Q2 tăng, do đó tiềm năng cơ bản của bóng bán dẫn được nâng lên, bóng bán dẫn ở trạng thái dẫn bão hòa và đầu ra Chân 2 là mức dưới cùng và tín hiệu được truyền đến vi điều khiển. Điều chỉnh R4 để thay đổi độ nhạy của cảm biến.

4 thiết bị truyền động của Robot

    Thiết bị thực hiện chính của thiết kế này là một động cơ. Theo các yêu cầu điều khiển khác nhau, động cơ có thể được chia thành nhiều loại, bao gồm động cơ DC, động cơ bước, bánh răng lái, động cơ servo, v.v. Các động cơ khác nhau có phương pháp điều khiển khác nhau và đặc điểm công việc

Tình dục. Thiết bị truyền động của thiết kế này chủ yếu bao gồm hệ thống di chuyển của robot và thiết bị chữa cháy. Ổ đĩa khung cần phải đơn giản và thuận tiện để điều khiển, không tốn kém và không có yêu cầu cao về độ chính xác điều khiển. Do đó, có thể chọn một động cơ DC nhỏ có điện áp định mức DC9V và tốc độ định mức 200r / phút. Cơ chế chữa cháy của robot chữa cháy được thiết kế với máy bơm nước ly tâm, do đó cũng có thể chọn động cơ DC.

5 tóm tắt

    Trong thiết kế này, bộ vi điều khiển AVR ATmega48 với hiệu suất chi phí cao được sử dụng làm bộ điều khiển và một mô hình robot chữa cháy đơn giản được thiết kế. Robot chữa cháy của thiết kế này vẫn có một số vấn đề kỹ thuật nhất định, phạm vi chuyển động của robot bị hạn chế, phản ứng không nhạy và vấn đề nhiễu. Vẫn còn rất nhiều chỗ để cải thiện trong việc phát hiện các nguồn lửa và phương pháp dập tắt. Hơn nữa, một robot chữa cháy không thể phù hợp cho các dịp xây dựng khác nhau. Do đó, cần nghiên cứu đặc thù của các cấu trúc tòa nhà khác nhau và phát triển các robot chữa cháy tương ứng để làm cho các robot chữa cháy đóng vai trò lớn nhất.