基于粒子群算法的滅火機(jī)器人改造.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。消防機(jī)器人屬于特種機(jī)器人范疇，它作為特種消防設(shè)備可以替代消防隊(duì)員接近火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)施有效的滅火救援作業(yè)，對減少國家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡具有重要的作用。作為某種特定功能的滅火機(jī)器人應(yīng)該具備以下某項(xiàng)或幾項(xiàng)行走和自衛(wèi)功能:爬坡、登梯及障礙物跨越功能，耐溫和抗熱輻射功能，防雨功能，防爆、隔爆功能，防化學(xué)腐蝕功能，防電磁干擾功能，遙控功能等。

2、
　　 本課題以西安科技大學(xué)學(xué)科群的滅火機(jī)器人為平臺，對滅火機(jī)器人進(jìn)行硬件和軟件的改造升級，以ATmega128作為控制芯片，數(shù)傳電臺和PT2262/PT2272為無線傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)了無線通訊和自動尋找火源的功能，使滅火機(jī)器人在人員安全保障和快速尋找火源方面進(jìn)行了升級改造。
　　 硬件方面，運(yùn)用ATmega128單片機(jī)為主核心控制芯片，設(shè)計(jì)了復(fù)位電路，JTAG下載電路，晶振電路等外圍控制電路，還包括PT2262/PT22

3、72無線傳輸芯片的外圍電路，使無線通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)解碼、功率放大和信號無線傳輸?shù)裙δ堋Ｔ谧詣訉ふ一鹪捶矫?，本設(shè)計(jì)采用火焰?zhèn)鞲衅鳎ㄟ^對火焰發(fā)出紅外線的采集，對采集到的紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分為3個(gè)等級，實(shí)現(xiàn)火焰?zhèn)鞲衅鲗Σ煌鹎榈牟杉吞幚?，通過無線模塊返回不同的火災(zāi)數(shù)據(jù)，不同的指示燈和聲音報(bào)警提示消防人員當(dāng)時(shí)火災(zāi)的嚴(yán)重情況。
　　 軟件方面，以ICCAVR為開發(fā)環(huán)境，C語言為編程語言，對無線通信進(jìn)行優(yōu)化升級，完成對火焰?zhèn)鞲衅鞑杉瘮?shù)

4、據(jù)的識別分類，實(shí)現(xiàn)火焰數(shù)據(jù)的無線采集分析。ICCAVR是一種符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C語言開發(fā)微控制器MCU程序的一個(gè)工具。在此開發(fā)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)了對兩線串行接口的TWI寄存器、通用同步和異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器的USART寄存器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的ADC寄存器的優(yōu)化設(shè)置，采用軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)了無線通信與自動尋找火源的功能。
　　 此外，通過粒子群算法對氣體壓力和體積之間的相應(yīng)關(guān)系的分析，提出了一種滅火機(jī)器人尋找火源的新方法，通過與最小二乘算法的