智能消防侦查机器人控制系统设计＊

甘剑冰，韦家成，匡 文

（江西理工大学电气工程与自动化学院，江西 赣州341000）

当今世界科技不断发展，各种建筑、石化企业、仓库不断增多，可燃性有毒性化学物质引起的火灾事故逐年增加。此类火灾的内部情况也及其复杂，如果消防员贸然进入现场，这对消防员战士的生命安全埋下了很大的隐患[1]。消防员对火场情况一无所知，也无法向上级反应火灾的情况[2]。为了减少此类悲剧发生，设计一款可以辅助消防员进入火灾现场内部，提前勘测现场的情况并将现场情况反馈给指挥中心的智能消防侦查机器人[3]，对保障消防员的生命安全以及有针对性的科学的灭火有着重要的意义。

1 系统概述

本文设计并制作了一套消防侦查机器人控制系统，能够实时采集现场温度、气体浓度和现场图像，机器人能够完成前进、后退、转弯、停止、避障等基本运动，还能够顺利完成越障、爬坡等复杂运动[4]。整个系统主要由机器人车载系统、后方指挥系统以及系统通讯网络三部分组成。车载系统由电源系统、运动机构系统、传感检测系统和嵌入式网关平台系统组成。机器人可以通过移动通信网络与后方指挥系统通信。后方指挥系统可以远程控制机器人及相关设备，对事故现场进行移动侦查[5]。系统总体框图如图1 所示。

2 控制系统硬件设计

机器人硬件系统采用STM32F407 为主控芯片。硬件系统主要由数据采集模块、最小系统、报警指路模块、运动模块构成[6]。

2.1 数据采集模块

数据采集模块主要由以下三部分组成：①火灾现场数据采集通过气体浓度传感器、温度传感器以及网络摄像头实现[8]。……