發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 18:14

【摘要】：倉(cāng)庫(kù)是物資集中存儲(chǔ)的場(chǎng)所,一般為密閉空間,且大多有可燃性物品,一旦發(fā)生火災(zāi),將造成巨大的損失。當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)預(yù)警存在自動(dòng)化水平低、監(jiān)控有盲區(qū)、火災(zāi)預(yù)警誤報(bào)及漏報(bào)率高的問(wèn)題,為及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情,保證倉(cāng)庫(kù)中物品以及人員的安全,研究具有自主巡邏功能的火災(zāi)預(yù)警機(jī)器人具有重要的意義。本文設(shè)計(jì)的輪式巡邏機(jī)器人,可以在行進(jìn)中自主避開障礙物,并對(duì)倉(cāng)庫(kù)可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警檢測(cè)。巡邏機(jī)器人行進(jìn)過(guò)程中準(zhǔn)確避障是完成火災(zāi)預(yù)警任務(wù)的前提,本文針對(duì)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了巡邏機(jī)器人避障方案:采用超聲波傳感器探測(cè)障礙物,當(dāng)檢測(cè)到障礙物,通過(guò)視覺(jué)方法進(jìn)行識(shí)障。首先,攝像頭采集障礙物圖像,利用Sobel邊緣檢測(cè)算法提取障礙物的邊緣,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用Hough算法得到障礙物的邊緣直線特征,確定特征點(diǎn);其次,建立單目視覺(jué)的針孔模型計(jì)算障礙物的位置;最后,根據(jù)障礙物的位置,模糊避障策略控制電機(jī)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)避障目的。本文設(shè)計(jì)了巡邏機(jī)器人火災(zāi)聯(lián)動(dòng)預(yù)警策略,巡邏機(jī)器人行進(jìn)中實(shí)時(shí)探測(cè)溫度、煙霧和濕度信息,若檢測(cè)到火災(zāi)險(xiǎn)情,巡邏機(jī)器人停止行進(jìn),發(fā)出火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制指令,開啟相關(guān)處理設(shè)備。研究基于圖像的火焰、煙霧檢測(cè)和識(shí)別算法,建立火焰和煙霧的特征模型,有助于提升倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)的自動(dòng)預(yù)警能力。本文完成了巡邏機(jī)器人行進(jìn)避障和火災(zāi)預(yù)警功能的FPGA硬件設(shè)計(jì),采用Verilog HDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)各算法,ModelSim軟件和Signal TapⅡ邏輯分析儀對(duì)各功能模塊進(jìn)行仿真調(diào)試。實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證巡邏機(jī)器人系統(tǒng)的整體效果,巡邏機(jī)器人行進(jìn)中可以準(zhǔn)確避障,巡邏中探測(cè)到火災(zāi)時(shí),發(fā)出火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制指令。通過(guò)火焰、煙霧圖像檢測(cè)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)險(xiǎn)情的視覺(jué)檢測(cè)識(shí)別。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2522284