作品名稱:可清障式林地消防機器人
學校名稱:青島黃海學院
參賽隊伍:快樂第一
隊伍編號:208540
參賽學生:房玉鑫 董如函 張步坤
指導老師:宋愛利 國運東
投票日期:2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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作品由來
1.問題的發(fā)現(xiàn):森林火災(zāi)是森林最危險的敵人,也是林業(yè)最可怕的災(zāi)害,它會給森林帶來最有害、最具有毀滅性的后果。 森林火災(zāi)不但燒毀成片的森林,傷害林內(nèi)的動物,而且還降低森林的繁殖能力,引起土壤的貧瘠并破壞森林涵養(yǎng)水源,甚至會導致生態(tài)環(huán)境失去平衡。如何在減少火災(zāi)造成的自然經(jīng)濟損失的同時盡可能地降低消防人員的傷亡,已經(jīng)成為了一個不容忽視的難題。
2.解決效果與益處:隨著自動化技術(shù)和機器人技術(shù)的不斷成熟,以及近年來人工智能技術(shù)的快速興起,研發(fā)、生產(chǎn)一款用于幫助消防員進入危險火場承擔消防滅火任務(wù)的機器人已經(jīng)成為了可能。消防機器人能夠在火災(zāi)發(fā)生后協(xié)助消防員進入火場進行滅火工作,降低了火災(zāi)造成的損失,減少了救援的危險性。
工作原理
當攝像頭和傳感器模塊檢測到火源時,系統(tǒng)會將火源的現(xiàn)場情況傳送給信息處理模塊,該模塊將信息轉(zhuǎn)為信號發(fā)送到控制器,消防人員可以通過顯示器查看火災(zāi)情況,并遙控機器人行走,到達適于滅火的位置。當行進前方遇到障礙物時,可啟動機械爪移走障礙物。到達合適位置后,通過舵機調(diào)整滅火炮的角度和高度,噴嘴噴射滅火劑從而對火源進行滅火。
主要由由小車車架、控制部分、驅(qū)動部分、滅火機構(gòu)、紅外感應(yīng)裝置、圖像傳輸部分、環(huán)境檢測部分、輔助破拆裝置等組成。
主體結(jié)構(gòu)
控制部分:本設(shè)計采用STM32STM32F103RCT6芯片作為控制處理器,此單片機可以通過外部引腳進行功能拓展功能、性價比極高。
驅(qū)動部分:履帶式具有顯著的優(yōu)點,適用環(huán)境能力強,越障性能好。
GW4058-555蝸輪蝸桿減速電機滿足工作需要,該電機扭矩大、控制能力強、運行順暢,穩(wěn)定性高。
圖像傳輸部分:救援環(huán)境檢測采用智能無線攝像頭,可直接輸出深度圖,并保證較高精度。支持高能級工作模式,低至5%反射率物體均能穩(wěn)定識別,可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行遠程監(jiān)控。
破拆裝置:破拆機構(gòu)的樣機設(shè)計模型主要是由180°模擬舵機來搭建完成的。通過每個舵機轉(zhuǎn)動的角度搭配及程序總體輸出擺臂控制,來達到多個舵機同時聯(lián)動,實現(xiàn)破拆功能。