武汉工程大学嵌入式设计：机器人灭火比赛

"这篇文档是关于武汉工程大学计算机科学与工程学院的一份本科毕业论文，主题为‘机器人灭火比赛’的嵌入式综合设计。学生陆晓在2015年完成了这个项目，由刘昌辉副教授指导。论文涵盖了设计过程、系统实现以及可能涉及的硬件和软件技术。论文要求包括中英文摘要，且总字数不少于5000字。此外，学生的成绩评估包括指导教师的评分、答辩表现等多方面，并强调了答辩的重要性。" 在基于单片机的灭火机器人设计中，通常会涉及以下几个核心知识点： 1. **单片机技术**：单片机是整个机器人的控制中心，负责处理传感器数据、决策算法和执行机构的控制。常见的单片机有8051、AVR、ARM系列等，它们在嵌入式系统中扮演关键角色。 2. **传感器技术**：机器人需要通过各种传感器如红外线传感器、热电偶或热释电传感器来检测火源的位置和温度。这些传感器的数据采集对于机器人精确导航和灭火至关重要。 3. **电机控制**：灭火机器人通常配备有驱动电机，用于移动和转向。电机控制技术涉及到PID控制算法，确保机器人能够准确、稳定地移动。 4. **路径规划**：机器人需要能够自主规划路径，避开障碍物，找到最快到达火源的路线。这可能涉及Dijkstra算法、A*搜索算法等。 5. **无线通信**：为了远程监控和控制机器人，可能会使用无线通信技术，如蓝牙、Wi-Fi或Zigbee，实现机器人与控制台之间的数据交换。 6. **电源管理**：考虑到电池寿命和效率，电源管理系统的设计是必不可少的，它可能涉及到能量优化策略和充电方案。 7. **硬件设计**：包括电路板设计、电源电路、电机驱动电路等，这些都需要考虑电磁兼容性、散热和可靠性。 8. **软件开发**：单片机编程，通常使用C或汇编语言，编写控制程序以实现预定功能，如传感器数据处理、决策逻辑和电机控制。 9. **机械结构设计**：机器人的机械结构设计要考虑稳定性、耐用性和运动性能，可能涉及CAD软件进行建模和仿真。 10. **答辩与评审**：最后，论文和项目成果需要通过答辩来展示，这不仅测试学生的技术知识，还考核其表达、沟通和问题解决能力。 通过这样的设计，学生不仅可以掌握基础的计算机科学知识，还能深化对嵌入式系统、自动控制和传感器技术的理解，提升实践能力和创新思维。