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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于ARM消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目以Linux為平臺(tái)ARM為核心，加以測(cè)距傳感器、紅外蔽障、循跡傳感器，攝像頭以實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別，配合一定的機(jī)械設(shè)備完成從發(fā)現(xiàn)到報(bào)警、響應(yīng)，最終完成滅火操作。
- 詳細(xì)介紹：
- 該項(xiàng)目利用ARM可移植操作系統(tǒng)及并行處理事件的優(yōu)勢(shì)，對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，并行完成多個(gè)任務(wù)，以節(jié)約時(shí)間和成本。最大限度降低財(cái)產(chǎn)損失，保證生命財(cái)產(chǎn)安全。 利用攝像頭和傳感器識(shí)別火源或火種方位的圖像，在火源或火種方位確定后立即報(bào)警、接近火源，既保證機(jī)器安全又可將火勢(shì)較小的火源撲滅，實(shí)現(xiàn)火源距離的準(zhǔn)確測(cè)量及實(shí)現(xiàn)小面積火源的撲救作業(yè)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 火災(zāi)事故的頻發(fā)，嚴(yán)重危害人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。通常的消防設(shè)施是在火險(xiǎn)發(fā)生時(shí)用來(lái)滅火的，并不能做到監(jiān)測(cè)火情，因此，火災(zāi)發(fā)生初期有效的消防操作是至關(guān)重要的。據(jù)觀察火險(xiǎn)從發(fā)生到可造成巨大災(zāi)害的一段時(shí)間內(nèi)，前三分之二的階段不具有巨大破壞力，且火勢(shì)較小，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的消防操作就可完全撲滅火源，但此段時(shí)間不易被發(fā)現(xiàn)，且往往被忽視，該項(xiàng)目的主要任務(wù)是完成這三分之二階段內(nèi)從探測(cè)、報(bào)警到滅火的操作，在火勢(shì)較小時(shí)將其撲滅，降低損失。 本項(xiàng)目以Linux為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，ARM2440為核心，通過(guò)測(cè)距傳感器、紅外蔽障、循跡傳感器、CMOS攝像頭，實(shí)現(xiàn)探測(cè)火源、圖像識(shí)別，并配合一定的機(jī)械設(shè)備完成從發(fā)現(xiàn)到響應(yīng)、報(bào)警，最終完成滅火操作。? 技術(shù)指標(biāo)：核心板使用S3C2440A處理器，驅(qū)動(dòng)模塊和循跡模塊采用ARM7處理器，無(wú)線通信模塊，探測(cè)模塊，攝像頭模塊，驅(qū)動(dòng)程序，消防機(jī)器人采用linux 2.6版操作系統(tǒng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 擬利用攝像頭和傳感器確定火源或火種方位的圖像識(shí)別部分難度較大；在火源或火種方位確定之后如何接近火源，既保證機(jī)器安全又把火勢(shì)較小火源撲滅的算法；以及實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確靠近火源的測(cè)量和在機(jī)器車(chē)上安裝何種設(shè)備以實(shí)現(xiàn)小面積火的撲救作業(yè)。 國(guó)內(nèi)、外都有大型的消防機(jī)器人，可拖動(dòng)水管進(jìn)行消防作業(yè)，但它們只是停留在作為救火機(jī)器的水平，并不具備警戒、火險(xiǎn)預(yù)警的功能，由于體積大不能在室內(nèi)運(yùn)用；沒(méi)有對(duì)應(yīng)的保護(hù)室內(nèi)物品、避免發(fā)生火險(xiǎn)的消防設(shè)施。所以該項(xiàng)目補(bǔ)充了以上不足，具有以下優(yōu)點(diǎn)：?1、加入預(yù)警環(huán)節(jié)，不放過(guò)任何可疑情況?2、發(fā)現(xiàn)即報(bào)警，第一時(shí)間通知火險(xiǎn)情況?3、加入操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行程序以達(dá)到最大程度的節(jié)約時(shí)間?4、對(duì)火險(xiǎn)地點(diǎn)拍照，提高火情照片和相關(guān)依據(jù)?5、加入消防措施，提前作消防操作
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)。
作品所處階段
- 調(diào)試改進(jìn)階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 未曾轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；現(xiàn)場(chǎng)演示。
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、使用說(shuō)明： 1、登陸目標(biāo)機(jī)：在命令提示符下輸入：telnet 192.168.1.50（目標(biāo)機(jī)IP）回車(chē) 出現(xiàn)登陸界面： Qiushi login: 2、輸入：root 回車(chē) 無(wú)密碼 3、運(yùn)行程序：輸入# ./car_control_0_6 192.168.1.101(pc的IP)，回車(chē) 備注：初次運(yùn)行時(shí)，傳感器需初始化，即明確白和黑的差別二、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 1、多種探測(cè)方式并實(shí)現(xiàn)疑似情況預(yù)警：利用火焰?zhèn)鞲衅魈綔y(cè)火源，溫度傳感器采樣周?chē)鷾囟炔⒈容^是否異常，提供預(yù)警依據(jù)。 2、linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行程序以最大程度節(jié)約時(shí)間，完成探測(cè)，拍照，報(bào)警，靠近火源，同步執(zhí)行滅火操作，消滅火災(zāi)在萌芽狀態(tài)。三、應(yīng)用范圍 ：用于對(duì)火種較敏感場(chǎng)合，在安全時(shí)期處于偵察狀態(tài)，不斷掃描周?chē)h(huán)境，探測(cè)溫度等物理量，一旦發(fā)現(xiàn)火苗或疑似火源，停止探測(cè)并接近可疑點(diǎn)，拍照傳回服務(wù)器并立即發(fā)出報(bào)警，提供判斷；若是，循跡到火源地采集照片并撲滅火苗。挽回不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
同類課題研究水平概述
- 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(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足進(jìn)步?，F(xiàn)在世界上有約75萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。 隨著各國(guó)對(duì)國(guó)家安全、社會(huì)治安等公共事業(yè)的高度重視，以防爆、防恐、消防滅火、排險(xiǎn)救援等為特征的危險(xiǎn)作業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的需求日益凸現(xiàn)。危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人成為繼工業(yè)機(jī)器人之后，發(fā)展最快，應(yīng)用最廣，受到極大重視的一類機(jī)器人。目前仍有一些危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題亟待解決。我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)、多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢(shì)，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微型機(jī)器人等。 從2002年開(kāi)始“亞洲廣播電視聯(lián)盟”在亞洲及太平洋地區(qū)舉辦了一年一度的“亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人大賽”，中央電視臺(tái)也舉行了一年一度的“全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人電視大賽”。由于機(jī)器人的制作涉及到了電子、通訊、機(jī)械、自動(dòng)控制、材料、能源等學(xué)科的綜合知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用，因此我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，利用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備，力求創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)多次研究與實(shí)踐，才自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作出了這個(gè)技術(shù)含量高，構(gòu)思新穎巧妙，又有一定的實(shí)用性、應(yīng)用范圍廣闊的智能監(jiān)測(cè)、排爆機(jī)器人。
