1.項目的內容和具體目標等

　　首先我介紹一下機器人產生的背景，機器人技術的發展，它應該說是一個科學技術發展共同的一個綜合性的結果，也同時，為社會經濟發展產生了一個重大影響的一門科學技術，它的發展歸功于在第二次世界大戰中，各國加強了經濟的投入，就加強了本國的經濟的發展。

　　另一方面它也是生產力發展的需求的必然結果，也是人類自身發展的必然結果，那么人類的發展隨著人們這種社會發展的情況，人們越來越不斷探討自然過程中，在改造自然過程中，認識自然過程中，實現人們對不可達世界的認識和改造，這也是人們在科技發展過程中的一個客觀需要。

　　那么什么是機器人呢?人們一般的理解來看，機器人是具有一些類似人的功能的機械電子裝置，或者叫自動化裝置，它仍然是個機器，它有三個特點，一個是有類人的功能，比如說作業功能，感知功能，行走功能，還能完成各種動作，它還有一個特點是根據人的編程能自動的工作，這里一個顯著的特點，就是它可以編程，改變它的工作、動作、工作的對象，和工作的一些要求，它是人造的機器或機械電子裝置。

　　隨著社會與國家的發展，在經濟迅速增長的同時，各種危險場所不可避免的火災頻繁出現，給社會安全造成了很多隱患，于是現代火災及時補救已成為迫在眉睫需要解決的問題，救火早一刻就少一分損失，消防救援人員固然速度已經很快，但也需要一段不小的時間，而且進入救火現場還有生命危險的可能，于是滅火機器人的理念誕生了，笨設計主要就是針對滅火機器人的制作與研究，小車以AT89S52單片機為控制核心，加以電源電路、電機驅動、光電傳感電路、火焰檢測電路、滅火風扇以及其它電路構成。電源電路提供系統所需的工作電源，專用電機驅動芯片驅動電機控制小車的前進后退以及轉向，光電對管完成尋跡和避障，光敏電阻傳感器檢測火焰，滅火風扇進行滅火。本設計制作的消防小車具有簡易滅火功能，達到了實現現場滅火的目的。

　　通過滅火機器人的設計，我們可以了解機器人滅火任務， 知道簡單的程序算法，掌握通過機器人識別白線、機器人檢測火焰等方法滅火的方法。 通過制作滅火機器人我們可以弄懂簡易滅火機器人的搭建、火焰傳感器的使用，知道機器人尋找火源完成簡單滅火任務。此外我們可以培養觀察能力、動手能力、創造能力，養成良好的思維習慣。通過對光學、計算機科學、機械原理以及美學等的綜合運用，提高知識的綜合運用。通過競賽機制，鍛煉我們的競爭和合作意識，鍛煉學生比賽時的靈活性。最終目標，我們設計出一種快速滅火的機器人，能夠有效地消滅火災，為人們減少火災損失;為人們生活帶來方便。

　　2.研究方法、研究方案及可行性

　　一、硬件

　　通過對比賽規則的研究,設計機器人的系統結構如圖2所示

　　1.1傳感器部分

　　傳感器檢測環境信息,描述機器人與環境的相互關系。針對比賽規則,機器人主要使用了紅外傳感器、灰度傳感器及相應的信號處理電路。機器人滅火裝置是一個風扇,當機器人接近火源時自動打開風扇,吹滅火焰。用LCD作為輸出顯示。紅外傳感器有兩種,一種用來檢測障礙,避免撞到墻壁同時又可以尋找房間的門。紅外傳感器能夠檢測到前方10cm～80cm,90°范圍內的比0.03平方米面積大的障礙物。

　　紅外傳感器由兩個紅外發射管和一個紅外接收管組成。紅外發射管發出紅外線,紅外線在遇到障礙物后被反射回來,紅外接收管收到被反射回來的紅外線后,通過A/D轉換送單片機進行處理。另外,一種紅外傳感器用來探測火源。這種火焰紅外傳感器可以探測到波長在700nm～1000nm范圍內的紅外光,適宜用來探測火源或熱源,探測角度為60°。

　　紅外傳感器將外界紅外光光強的變化轉化為電流的變化，通過A/D轉換器轉換為0～255范圍內的數值。外界紅外光越強,數值越小。因此，越靠近熱源,機器人顯示讀數越小。根據函數返回值的變化能判斷紅外光線的強弱，從而能大致判別出火源的遠近。灰度傳感器用來檢測場地內的路標,以便準確找到房間和有效滅火范圍。比賽場地地面除了表示起點的圓圈、房間的門和有效滅火范圍是白色的外,其余都是黑色的。灰度傳感器由光敏電阻和發光二極管組成，發光二極管照射到地面的反射光線被光敏電阻接收，其電阻值根據反射光線強弱而改變。地面灰度大,光敏電阻值大;地面灰度小，光敏電阻值小。阻值的變化轉變成電信號輸入到機器人主板上的微控制器，再由微控制器中的A/D轉換器將電信號進行轉換。