人工智能技术也称设备智能化，是一门科学研究人们智能化原理和怎样用电子计算机仿真模拟人们智能化主题活动的课程。历经50很多年的发展趋势，人工智能技术已产生极普遍的研究领域，而且获得了很多举世瞩目的造就。服务机器人技术性结合了电子计算机、控制论、组织学、信息内容和传感器技术、人工智能技术、仿生学等多课程而产生的高新科技，集成化了多科目的进步成效，意味着高新技术的进步最前沿。服务机器人的科学研究，大大的推动了人工智能技术观念和工艺的发展，逐渐变成一个备受关注的支系行业，各种各样服务机器人赛事也变成世界各国普遍宣传和进步的一种比赛新项目。

　　为完成智能机器人快速精准地依照要求途径走动，规定智能机器人的CPU可以即时快速地载入好几个感应器端口号标值，并在较短的時间内实现对各端口号标值的储存、计算和导出等各种每日任务。因为内嵌式微控制器对即时每日任务具备较强的支撑工作能力，可以进行多个任务而且具备较短的终断回应，因而在设计过程中采用以内嵌式微控制器ARM9为关键的控制板，其內部选用哈佛结构，每秒钟可实行一亿一千条万条计算机指令。本设计方案还设定了4路PWM操纵讯号輸出端口号，用于推动4路功率大的直流无刷电机，完成对转速比的精准调整；除此之外，还设定了7路Do数据輸出端口号，用于推动交流伺服电机、无源蜂鸣器、汽车继电器、发光二极管等。为了更好地给巨大和错综复杂的系统给予大量的实行室内空间，本设计方案额外设定了100 KB的数据信息储存器（RAM）和512 KB的程序存储器（Flash ROM），用于储存大量的信息和指令。

　　开关电源和推动电源电路设计方案

　　开关电源及取样电源电路

　　开关电源是确保智能机器人平稳、靠谱运转的核心部件，它可以直接危害着智能机器人功能的优劣。因为本智能机器人电机驱动器和控制板选用2种不一样级别工作电压的开关电源，为防止两个开关电源互相影响，本智能机器人选用双电源开关供配电系统：电动机开关电源选用高充放电倍数高聚物锂充电电池，容积为2 500 MAH，工作标准电压为24 V，能给予40 A的平稳供电系统电流量，是普通的蓄电池的10倍；控制板开关电源选用8.4 V锂电，并给予工作电压取样端口号，以供电池测试，原理图如图2所显示。

　　为得到CPU各端口号电源电路所须要的不一样级别的工作电压，本设计方案选用 一个LM317T三端稳压器和两个AMS1117低电压差线形工作电压调节器，并根据其附设电源电路，获得精准平稳的5 V、3.3 V、1.8 V 三种工作电压；选用一个发亮二极管LD1和过流保护电阻器R5做为开关电源显示灯，以表明开关电源电源开关的情况；为即时取样电源电压，避免锂电亏电或过充，设计方案中根据R1、 R2分压，引出来AD19端口号当作开关电源取样端口号。

　　直流无刷电机光耦电路

　　因为比赛游戏的必须 ，智能机器人要在防止撞击的条件下尽量提高速度，因而需要具备更功率大的的驱动和更敏感的操纵方法。因此文中运用的电机驱动器电源电压为16.8 V，电流量为20 A；选用pwm占空比范畴为0～95%的4路PWM信号操纵直流无刷电机，以达到准确的变速。

　　因为额定功率很大，并规定能完成双重、可变速运作，文中制定了半桥式电力工程MOSFET管，取得成功建立了对电动机的操纵。如图所示3所显示，2路PWM信号根据 IR2104半桥控制器（half-bridge driver）和相对应维护电源电路联接至型号规格为IRF2807 的MOSFET管，操纵开关电源与电机联接路线的通与断，做到操纵电动机效率的目地。当PWM信号pwm占空比很大时，路线通断时间长，电动机速率大；反过来，当PWM pwm占空比较钟头，路线通断时间较短，电动机速率小。4个MOSFET管在不一样时时刻刻通断组成，完成操纵马达旋转方位：当MSFET管1和4通断时，电动机端口号1为正、2为负，电动机正转；当MOSFET管2和3通断时，电动机端口号2为正、1为负，电动机翻转。

　　远红外线火苗感应器组

　　为能进行救火每日任务，智能机器人务必能明确火苗的大概部位，能够对火苗是不是被消灭作出分辨。文中制定了由2八个红外接收管构成的两个远红外线火苗感应器组，前后左右每一个方向各有14个红外接收管构成，每两个串联并指同样一个方位，两个感应器组共偏向14个方位，能够遮盖360°范畴。如下图所示，14个端口号根据CD4051八路切换开关联接至ATMEGA8—16PC单片机设计，在其中 SCK、MISO、MOSI为位挑选端口号。除此之外，本设计方案还能够根据对14路获取数据开展较为，进而明确其较大极小值及相对应端口号值，便捷明火方向的明确。

　　根据对远红外线传感器组的不一样端口号值的较为，还能够明确智能机器人和明火的相对位置，以分辨正确方向，进行趋光姿势。当智能机器人与明火相对位置如图所示5（b）所显示时，能够载入端口号2和端口号4的值，并开展作差，端口号2的值超过端口号4（表明2更挨近明火），则实行左拐指令，使其误差在一定区域内，随后实行直行车指令趋于明火。

　　路面灰度级感应器

　　赛事要求，智能机器人起止部位是外径为30 cm的乳白色圆，每一个屋子通道有一条3 cm宽的一条线，别的路面均为灰黑色。智能机器人的开启和终止及进卧室的标示都需要借助对路面灰度级的分辨，因而需应用能对路面反射光线的高低作出反映的感应器。本设备应用一对路面灰度级感应器，置放在前后左右两边的基座上。路面色调越重，其值越大，路面色调越淡，其值越小。

　　如图所示6所显示，路面灰度级感应器根据发光二极管LED点亮路面，路面的反射光线被感光三极管接受，当地板色调为灰黑色时，反射面的光源相对比较弱，则光敏三极管的基极电流量越小，集电结电流量也相对较小，1端口号工作电压值较高，其精确测量值很大；相反当路面为乳白色时，反射面的光照较强，集电结电流量越大，1端口号工作电压值较小，精确测量值也较小。

　　文中科学研究并制定了根据ARM9嵌入式操作系统的一种智能化灭火机器人，具备下列五个创新点：（1）选用了嵌入式操作系统核心，进一步提高了智能机器人解决数据信号的工作能力；（2） 双电源开关供配电系统引进，使智能机器人的运转更为平稳靠谱；（3） 选用PWM信号操纵功率大的直流无刷电机，在效率和精密度层面得到非常大的改善；（4）根据有效挑选PSD测距传感器的数目和放置部位，既达到赛事规定，又能节约成本；（5）文中制定的远红外线火苗感应器组，非常好地完成了对明火的精准定位每日任务，提升 了救火稳定性和高频率性。评测证实，文中制定的智能机器人可以有效地进行赛事每日任务，而且在稳定性和速率层面均有了大幅的提升 ，具备较强的使用使用价值。

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