新闻动态

当前位置:首页 > 新闻动态

消防机器人操控系统的研究

消防机器人的行走控制方案,用于各种复杂环境的火灾现场。通过对消防机器人运动操作系统及远程无线遥控部分进行研究、设计,并在 MATLAB中进行仿真验证,达到硬件设计实现。
由于社会的快速发展,各种高层建筑也不断地修建起来高层建筑和复杂结构的建筑物加大了消防所面临的挑战,如何迅 速 应 对 火 灾,减 少 二 次 灾 害,确 保 生 命财产是消防工作的重要问题。随着科学技术的不断进步以及人工智能技术的飞速发展,机器人逐渐进入人们的视线,尤其是消防机器人和救援机器人越来越受到人们的重视。消防机器人是众多种类机器人中的一种,顾名 思 义,它主要的任务是进行消防作业,比 如 参 与 灭火、救援、检测等,消防机器人能大幅提升恶性火灾的救援能力。
1系统描述
本次设计根据现实生活中所遇到的问题和困难,设计出一款车体小、方便操作、方便携带以及和人互动性强的智能消防机器人。这一次设计所使用的是以 TMS320F28335芯片作为主芯片来解决所出现的各种问题和满足各种功能的要求。机器人外部设备接各种传感器,用 来 监 控 火灾现场的实时环境以及不断实时地收集车体所传输的数据,控制传输 采 用 新 的433M 串 口 通 信 模 块。在 车 体上安装摄像头,进行视频的显示和传送,显示器所使用的是7寸分辨率为1080×1024高清高亮的 HDMI接口显示。
而且车体上设计有自带喷水系统,为了防止机器人在高温情况下工作时车体和零件的损坏。消防机器人由车体、人机交互界面、感知系统、运动系统和上、下位通信系统构成。操作人员通过人机互动界面来根据火灾现场情况做出相应的操作。
本设计既 包 括 了 上 位 机,同时也包括下位机,基 于TMS320F28335芯片为核心的开发板进行设计与控制,其系统结构框图 如 图1所 示。上位机与操纵台相连,操纵台由操作杆、按钮等一系列输入装置组成。这些输入装置将控制指令输入到上位机,通过上位机和下位机的通信,这些控制指令被无线传输到下位机,同时上位机接收来自下位机的 信 息,摄像头将所检测到的现场画面会实时地传送到主 控 制 台,在显示器上可以实时地观看到机器人处于的现场状态,便于操作者根据实际情况控制消防机器人的动作。下位机主要是对动作的控制,接收来自上位机的指令后对电机驱动器和继电器进行开关控制。
另外,下位机还需要对传感器的模拟信号进行采集,同时还需要控制下位机传输视频、声音等反馈给上位机。由于采用远程控制消防机器人的操作,所以用合理、可靠的通信模块十分重要。我们可以采用433M 模块。通过该模块,可以实现远程遥控,即主控计算机和机器人的无障碍远程数据交换,经验证,该系统的抗干扰性较强,选用合理、科学。
控制系统软件设计
作为智能控制消防机器人控制的核心自然是控制系统的设计,为了达到更高精度、快速度的控制效果,此次研究采用控制芯片作为系统主控部分,充分理解自控知识并加入控制,编写对应的操控程序,并且不断地进行调试,在仿真软件上进行效果验证,如果方案具备可实现性,则继续进行功能完善。
软件总体设计思路
在本次智能消防机器人的设计中,机械操控手臂内置压感元件,加入模数转换模块,实现主控芯片和实际操作装置的数据无 障 碍 快 速 交 换,实现上位机能够及时控制操作装置,而动作装置也可以实时地将现场状况传达给上位机。

上一篇:消防机器人还需要提高增强协同作战能力

下一篇:消防机器人结合了高科技成果

热门产品

热门文章