一种循迹测速灭火机器人制造技术

一种循迹测速灭火机器人，包括主控模块、电机驱动、循迹模块、灭火水枪和寻、灭火模块、尾灯模块、测速模块；所述主控模块实现机器人循迹、显示循迹过程的速度和灭火过程的运行和切换；通过调整所述两个直流电机的转速和正反转实现机器人的前进、后退和原地打转动作；通过控制所述一个直流电机的转动或停止实现灭火水枪的喷水或停止；所述循迹模块由两对红外对管组成，通过两对红外对管检测轨迹实现定向循迹；所述寻、灭火模块是由均匀安装在小车前部红外接收管组成，根据红外光的变化判定是否有火源存在。本发明专利技术一种循迹测速灭火机器人克服了现有技术的不足，可实现指定环境的实时监测，并及时发现火源，可以作为一种有效的防火安全设备。循迹测速灭火机器人通过循迹过程和灭火过程的执行和切换实现火源的监测，当没有火源的时候可以实时显示行进时的状态；当发现火源时，可实现火源的及时扑灭，从根源上解除安全隐患，具有性能好、成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种循迹测速灭火机器人
本专利技术涉及一种循迹测速灭火机器人，属于智能机器人领域。
技术介绍
迄今为止，有关机器人灭火装置的研究一直是一个难题。当无人看守的库房出现火源，预先安装好的火警装置就会发出警报，当消防人员赶到现场时，火势已经难以控制，对人们的生命和财产造成了无法挽回的损失。随着机械自动化的不断发展，工业生产能力得到了大幅提高，对库房安全要求越来越高，消防安全是重中之重。目前，仓库常用的消防手段是人工定期检测和消防人员灭火，它存在检测不及时、耗时长和灭火作业危险等不足。科技的进步，劳动力成本的提高，急需一种智能化程度高、费用低的消防方法。而目前尚未发现循迹测速灭火机器人存在，本专利技术就是针对这一关键技术展开的。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种循迹测速灭火的机器人。该机器人可沿黑色轨迹线进行巡逻，并及时扑灭发现的火源。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种循迹测速灭火机器人，包括主控模块、电机驱动、循迹模块、灭火水枪和寻、灭火模块、尾灯模块、测速模块；所述主控模块实现机器人循迹、显示循迹过程的速度和灭火过程的运行和切换；通过调整所述两个直流电机的转速和正反转实现机器人的前进、后退和原地打转动作；通过控制所述一个直流电机的转动或停止实现灭火水枪的喷水或停止；所述循迹模块由两对红外对管组成，通过两对红外对管检测轨迹实现定向循迹；所述寻、灭火模块是由均匀安装在小车前部红外接收管组成，根据红外光的变化判定是否有火源存在。所述主控模块采用8位单片机作为控制芯片。所述循迹模块由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，第一三极管、第二三极管，以及第一发光二极管、第二发光二极管组成，所述第一电阻、第一发光二极管和第一三极管串联组成一组红外对管，所述第三电阻、第二发光二极管和第二三极管串联组成另一组红外对管，第二电阻和第四电阻分别连接于两个三极管的基极，保护电路；两组红外对管并联安装在小车前端两侧，实现循迹功能。所述灭火模块包括第一线圈、第二线圈、第三三极管、第四三极管、继电器、第九二极管、第十二极管。一种循迹测速灭火机器人，具体步骤如下：1)机器人运行时，所述主控模块首先进行循迹过程，并检测黑色轨迹线的宽度；2)根据黑色轨迹线宽度与循迹模块的两对红外对管之间距离的关系，决定小车进入循迹模式一或者循迹模式二：如果两对红外对管之间的距离大于黑色轨迹线宽度，则进入循迹模式一，如果两对红外对管之间的距离小于或等于黑色轨迹线宽度，则进入循迹模式二，实现循迹功能；3)当检测到黑色轨迹线附近的火源时，所述主控模块(11)终止循迹过程，并在数码管上显示“发现火源”；然后进行灭火过程，并启动灭火模块(15)。所述的循迹模式一的过程为：两对红外对管之间的距离大于黑色轨迹线的宽度时，黑色轨迹线位于两对红外对管之间，机器人前进需要左转时，左侧红外对管会检测到黑色轨迹线，并向主控模块发出高电平信号，主控模块控制左侧直流电机反转，右侧直流电机继续正转，实现机器人左转，当机器人左转弯完成时，左侧红外对管检测不到黑色轨迹线，并向主控模块发送低电平信号，说明黑色轨迹线又在两对红外对管之间，机器人方向和黑色轨迹线方向一致，左侧电机恢复正转，机器人继续沿黑色轨迹线运行；机器人右转时与此相似。所述的循迹模式二的过程为：两对红外对管之间的距离小于或等于黑色轨迹线宽度时，两对红外对管在黑色轨迹线之间，机器人前进需要左转时，右侧红外对管会检测不到黑色轨迹线，并向主控模块发送低电平信号，主控模块控制左侧直流电机电机反转，右侧直流电机继续正转，实现机器人左转，直到右侧红外对管检测到黑色轨迹线时，再向主控模块发出高电平信号，说明两对红外对管位于黑色轨迹线之间，机器人方向已经和黑色轨迹线方向一致，左侧电机恢复正转，机器人继续沿黑色轨迹线运行；机器人右转时与此相似。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点：本专利技术一种循迹测速灭火机器人克服了现有技术的不足，可实现指定环境的实时监测，并及时发现火源，可以作为一种有效的防火安全设备。循迹测速灭火机器人通过循迹过程和灭火过程的执行和切换实现火源的监测，当没有火源的时候可以实时显示行进时的状态；当发现火源时，可实现火源的及时扑灭，从根源上解除安全隐患，具有性能好、成本低的优势。附图说明图1是本专利技术循循迹测速灭火机器人整体框架图。图2是本专利技术循迹模块电路图。图3是本专利技术寻、灭火模块电路图。图4是本专利技术电机驱动模块电路图。图5是本专利技术尾灯模块电路图。图6是本专利技术循显示模块电路图。图7是本专利技术灭火功能实现流程图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图1所示，一种循迹测速灭火机器人，包括主控模块11、循迹模块12、寻火模块13、测速模块14、灭火模块15和电机驱动16、显示模块17、闪灯模块18；所述主控模块11实现机器人循迹过程和灭火过程的运行和切换；通过调整所述电机驱动模块16实现小车的前进、后退和原地打转动作；通过控制一个直流电机的转动或停止实现灭火水枪的转动或停止；所述循迹模块12由两对红外对管组成，通过两对红外对管检测轨迹实现定向循迹；所述寻火模块是由均匀安装在机器人前红光接收管组成，根据其红光的变化判定是否有火源存在。本实施例中，主控模块11优选AT89S52单片机。如图2所示，所述循迹模块14由第一电阻31、第二电阻34、第三电阻35、第四电阻38，第一三极管33、第二三极管37，以及第一发光二极管32、第二发光二极管36组成，所述第一电阻31、第一发光二极管32和第一三极管33串联组成一组红外对管，所述第三电阻35、第二发光二极管36和第二三极管37串联组成另一组红外对管，第二电阻34和第四电阻38分别连接于两个三极管的基极，保护电路；两组红外对管并联安装在小车前端两侧，实现循迹功能。如图3所示，寻、灭火模块16包括第五电阻(40)、红外接收管(41)、第一线圈(42)、第二线圈(43)、第三三极管(44)、第四三极管(45)、继电器(46)、第九二极管(47)、第十二极管(48)如图4所示，电机驱动包括第一电容(27)、第二电容(28)、第一二极管(30)、第二二极管(31)、第三二极管(32)、第四二极管(33)、第五二极管(37)、第六二极管(36)、第七二极管(38)、第八二极管(39)、第三电容(34)、第四电容(35)、驱动芯片(29)。当驱动芯片输出低电平给直流电机是，电机正转，当输出高电平时，电机反转。当左侧电机正转，右电机反转，机器人进行右转，当左侧电机反转，右电机正转，机器人进行左转。如图7所示，一种循迹测速灭火机器人，具体步骤如下：1)机器人运行时，所述主控模块11首先进行循迹过程，并检测黑色轨迹线的宽度；2)根据黑色轨迹线宽度与循迹模块12的两对红外对管之间距离的关系，决定机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循迹测速灭火机器人，其特征在于，包括主控模块(11)、循迹模块(12)、寻火模块(13)、测速模块(14)、灭火模块(15)和电机驱动(16)、显示模块(17)、尾灯模块(18)；所述主控模块(11)实现灭火机器人循迹过程和灭火过程的运行和切换；通过调整所述两个电机驱动(16)实现机器人的前进、后退和原地打转动作；通过控制所述一个电机驱动(16)实现灭火模块(15)的转动或停止；所述循迹模块(12)由两对红外对管组成，通过两对红外对管检测轨迹实现定向循迹；所述寻火模块(13)是由红外火焰传感器组成，根据红外火焰传感器可以检测热源的特点来判断是否有火源存在。所述测速模块由霍耳传感器进行测速，利用霍耳效应，在机器人的轮子里装上霍耳传感器，通过测量脉冲个数可以测得速度。所示显示模块(17)用8段数码管进行显示速度，火焰位置。所述尾灯模块(18)八个LED灯轮闪。/n

【技术特征摘要】
1.一种循迹测速灭火机器人，其特征在于，包括主控模块(11)、循迹模块(12)、寻火模块(13)、测速模块(14)、灭火模块(15)和电机驱动(16)、显示模块(17)、尾灯模块(18)；所述主控模块(11)实现灭火机器人循迹过程和灭火过程的运行和切换；通过调整所述两个电机驱动(16)实现机器人的前进、后退和原地打转动作；通过控制所述一个电机驱动(16)实现灭火模块(15)的转动或停止；所述循迹模块(12)由两对红外对管组成，通过两对红外对管检测轨迹实现定向循迹；所述寻火模块(13)是由红外火焰传感器组成，根据红外火焰传感器可以检测热源的特点来判断是否有火源存在。所述测速模块由霍耳传感器进行测速，利用霍耳效应，在机器人的轮子里装上霍耳传感器，通过测量脉冲个数可以测得速度。所示显示模块(17)用8段数码管进行显示速度，火焰位置。所述尾灯模块(18)八个LED灯轮闪。


2.根据权利要求1所述的循迹测速灭火机器人，其特征在于，所述主控模块(11)采用8位单片机作为控制芯片。


3.根据权利要求1所述的循迹测速灭火机器人，其特征在于，所述循迹模块(14)由第一电阻(19)、第二电阻(22)、第三电阻(23)、第四电阻(25)，第一三极管(21)、第二三极管(26)，以及第一发光二极管(20)、第二发光二极管(24)组成，所述第一电阻(19)、第一发光二极管(20)和第一三极管(21)串联组成一组红外对管，所述第三电阻(23)、第二发光二极管(24)和第二三极管(26)串联组成另一组红外对管，第二电阻(22)和第四电阻(25)分别连接于两个三极管的基极，保护电路；两组红外对管并联安装在小车前端两侧，实现循迹功能。


4.根据权利要求1所述的循迹测速灭火机器人，其特征在于，所述电机驱动(16)由第一电容(27)、第二电容(28)、第一二极管(30)、第二二极管(31)、第三二极管(32)、第四二极管(33)、第五二极管(37)、第六二极管(36)、第七二极管(38)、第八二极管(39)、第三电容(34)、第四电容(35)、驱动芯片(29)组成。机器人的动力由两个直流电机提供，通过主控模块(11)提供的脉冲来控制驱动芯片(29)来控制机器人的前进，后退和原地打转。


5.根据权利要求1所述的循迹测速灭火机器人，其特征在于，所述寻火模块(13)包括第五电阻(40)、红外接收管(41)；所述电阻(40)和红外接收管(41)串联，利用分压原理把外界的红外光的变化转变为电压的变化。


6.根据权利要求1所述的循迹测速灭火机器人，其特征在于，所述灭火模块(15)包括第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：万琴，陈国泉，肖岳平，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43