基于sep3203平台灭火机器人的设计和实现论文

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1、基于SEP3203平台灭火机器人的设计和实现毕业论文目录摘要IAbstractII目录III第一章前言11.1机器人简介11.1.1机器人关键技术11.1.2机器人发展与趋势31.2SEP3203微处理器41.2.1ARM简介及特点41.2.2SEP3203简介51.2.3SEP3203微处理器的特点61.2.4SEP3203微处理器的应用71.3课题提出意义和主要完成的工作81.3.1课题提出意义81.3.2主要完成的工作9第二章Probots灭火机器人硬件介绍112.1.主控制系统硬件框图122.

2、2传感器系统硬件框图152.3执行系统17第三章Probots灭火机器人机械驱动部分硬件设计183.1电机驱动原理183.2电机驱动电路193.3小结23第四章软硬件调试与方案校验244.1直流电机软件控制244.2实践任务254.2.1完成自动避障实践254.2.2完成自动找火实践264.2.3基于测距传感器的沿墙行走行为(完成轨迹运动)274.3调试技巧28第五章总结与改进意见33致谢34参考文献35附录3791第一章前言1.1机器人简介随着科技的发展和社会的进步，机器人在当前生产、生活中的应用越

3、来越广泛，在有些领域正在替代人类发挥着日益重要的作用。机器人技术的迅速发展，不但使传统工业生产的效率有了大幅度的提高，而且许多高级智能机器人已成为先进制造业中不可缺少的自动化装备，并以惊人的速度向军事、农业、服务业等领域渗透，在人类生活中产生了深远的影响。自主移动机器人是智能机器人的典型代表，它是一个对外界环境高度开放的智能系统，能够按照给定的任务指令，根据地图信息做出路径规划，并在行进过程中不断感知外部的环境信息，同时对所获得的环境信息进行处理，从而自主地做出各种决策，自动避开障碍物，引导自身安全行

4、驶到指定目的地，执行规定的动作。与固定式机械手相比较，轮式移动机器人具有更广阔的运动空间、更强的灵活性。1.1.1机器人关键技术机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能仿生学等多学科而形成的高新技术，集成了多学科的发展成果，代表高技术的发展前沿，是当前科技研究的热点方向。近几年来，逐步应用于移动机器人的技术领域包括:(1)运动控制技术稳健的运动控制技术是移动机器人整体性能的基础，通过时变、不连续控制以及混合

5、策略，根据动力学模型和运动学模型，建立合理的反馈控制律，实现车速和转向的自动控制，以及不同工作状态之间的平稳过渡，是该项技术的核心内容。(2)路径规划技术91该技术主要包括基于地理信息的全局路径规划技术和基于传感信息的局部路径规划技术。由于自主式移动机器人在地面上行驶，必须避开它无法通过的或对其安全行驶构成威胁的障碍物或区域，因此局部路径规划，尤其是复杂环境下的路径规划问题，显得更为重要。(3)实时视觉技术该技术主要涉及到视觉信息的实时采集、预处理、特征提取和模式识别。而且，视觉信息处理的能力、处理速

6、度、处理的可靠性和准确性是决定智能机器人整体性能的决定性因素。(4)定位和导航技术该技术是现代轮式移动机器人研制所急需的关键技术，也是下一代无人战车的技术基础。位置的测量可以分为相对位置测量和绝对位置测量，测量方法有里程计、惯性导航、主动灯塔、磁罗盘、全球定位系统、地图模型匹配和自然路标导航等。(5)多传感器集成和数据融合技术自主式移动机器人采用测距技术，GPS定位技术和小型陀螺仪技术等多种传感技术来采集不同类型的环境信息。因此，准确地处理和分析不同传感器采集到的信息，用于对所处环境做出准确可靠的描述

7、并据此做出正确的决策和控制，是多传感集成和数据融合研究的任务。(6)控制体系结构体系结构的研究主要针对有意识行为和反射行为展开。如何将二者统一起来是目前研究热点之一。现在最具代表性的结构系统思想是NASREM模型和包容体系。(7)高性能计算技术在移动机器人的早期研究工作中，专用硬件结构为多数研究者所采用，这是因为当时市场上的通用硬件不能满足诸如实时图像处理所需的计算能力。近年来，随着计算机计算能力的迅猛提高，研究者们开始采用通用处理器来构建机器人系统。(8)无线通信与因特网技术91这两项技术可以实现多

8、机器人之间的通信和信息共享，以及机器人与外部的联系。1.1.1机器人发展与趋势机器人从诞生至今己有50多年的历史，目前，机器人已经逐渐出现在人们的日常生活当中，为人们所熟知。由于移动机器人集成了运动控制、计算机视觉、模式识别、多传感融合、人工智能、无线通讯等多学科先进成果，以及在民用、军事和科学研究等领域有着广泛的应用前景，为各国政府和大公司所关注，近年来在各行各业先后发展了许多移动机器人原型：家用机器人行业：除了传统的机器人除草机、吸尘器、高尔夫球车等