人工智能也称机器智能，是一门研讨人类智能机理和怎么用计算机模仿人类智能活动的学科。经过50多年的开展，人工智能已构成极广泛的研讨范畴，而且取得了许多令人瞩意图效果。智能机器人技能归纳了计算机、操控论、机构学、信息和传感技能、人工智能、仿生学等多学科而构成的高新技能，集成了多学科的开展效果，代表高技能的开展前沿。智能机器人的研讨，大大促进了人工智能思维和技能的前进，逐渐成为一个备受重视的分支范畴，各种智能机器人竞赛也成为国内外广泛推行和开展的一种竞技项目。
为完结机器人高速准确地依照规则途径行走，要求机器人的CPU可以实时迅速地读取多个传感器
端口数值，并在较短的时间内完结对各端口数值的存储、运算和输出等多种使命。因为嵌入式微处理器对实时使命具有很强的支撑才能，可以完结多使命而且具有较短的中止呼应，因而在规划进程中选用以嵌入式微处理器ARM9为中心的操控器，其内部选用哈佛结构，每秒可履行一亿一千万条机器指令。本规划还设置了4路PWM操控信号输出端口，用以驱动4路大功率直流电机，完结对转速的准确调理；此外，还设置了7路Do数字输出端口，用以驱动伺服电机、蜂鸣器、继电器、发光二极管等。为了给庞大和杂乱的程序供给更多的履行空间，本规划附加设置了100 KB的数据存储器（RAM）和512 KB的程序存储器（Flash ROM），用以存储更多的数据和指令。
电源和驱动电路规划
电源及采样电路
电源是确保机器人安稳、牢靠运转的要害部件，它直接影响着机器人功能的好坏。因为本机器人电机驱动和操控器选用两种不同等级电压的电源，为防止2个电源彼此搅扰，本机器人选用双电源供电体系：电机电源选用高放电倍率聚合物锂电池，容量为2 500 MAH，作业电压为24 V，能供给40 A的安稳供电电流，是一般电池的10倍；操控器电源选用8.4 V锂电池，并供给电压采样端口，以供电池检测，电路图如图2所示。
为取得CPU各端口电路所需求的不同等级的电压，本规划选用 1个LM317T三端稳压器和2个AMS1117低压差线性电压调整器，并经过其隶属电路，得到准确安稳的5 V、3.3 V、1.8 V 三种电压；选用1个发光二极管LD1和限流电阻R5作为电源指示灯，以显现电源开关的状况；为实时采样电源电压，防止锂电池过放或过充，规划中经过R1、 R2分压，引出AD19端口作为电源采样端口。
直流电机驱动电路
因为竞技竞赛的需求，机器人要在防止磕碰的前提下尽可能进步速度，因而要求具有更大功率的驱动器和更活络的操控方法。为此本文选用的电机驱动电源电压为16.8 V，电流为20 A；选用占空比规模为0～95%的4路PWM信号操控直流电机，以完结准确的调速。
因为电机功率较大，并要求能完结双向、可调速运转，本文规划了半桥式电力MOSFET管，成功完结了对电机的操控。如图3所示，2路PWM信号经过 IR2104半桥驱动器（half-bridge driver）和相应维护电路衔接至型号为IRF2807 的MOSFET管，操控电源与电动机衔接线路的通与断，到达操控电机速度的意图。当PWM信号占空比较大时，线路导通时间长，电机速度大；相反，当PWM 占空比较小时，线路导通时间短，电机速度小。4个MOSFET管在不同时间导通组合，完结操控电机滚动方向：当MSFET管1和4导通时，电机端口1为正、2为负，电机正转；当MOSFET管2和3导通时，电机端口2为正、1为负，电机回转。
远红外火焰传感器组
为能完结救活使命，机器人有必要能确认火焰的大致方位，并能对火焰是否被熄灭做出判别。本文规划了由28个红外接纳管组成的2个远红外火焰传感器组，前后每个方位各有14个红外接纳管组成，每2个并联并指相同一个方向，2个传感器组共指向14个方向，可以掩盖360°规模。如图所示，14个端口经过CD4051八路转换开关衔接至ATMEGA8—16PC单片机，其间 SCK、MISO、MOSI为位挑选端口。此外，本规划还可以经过对14路读取数据进行比较，然后确认其最大最小值及相应端口值，便利火源方位的确认。
经过对远红外传感器组的不同端口值的比较，还可以确认机器人和火源的相对方位，以判别前进方向，完结趋光动作。当机器人与火源相对方位如图5（b）所示时，可以读取端口2和端口4的值，并进行作差，端口2的值大于端口4（阐明2更接近火源），则履行左拐指令，使其差值在必定规模内，然后履行直行指令趋近火源。
地上灰度传感器
竞赛规则，机器人开始方位是直径为30 cm的白色圆，每个房间进口有一条3 cm宽的白线，其他地上均为黑色。机器人的发动和中止及进房间的标志都要依托对地上灰度的判别，因而需运用能对地上反射光线的强弱做出反响的传感器。本机器运用一对地上灰度传感器，放置在前后两头的底座上。地上色彩越深，其值越大，地上色彩越浅，其值越小。
如图6所示，地上灰度传感器经过发光二极管LED照亮地上，地上的反射光线被光敏三极管接纳，当地上色彩为黑色时，反射的光线比较弱，则光敏三极管的基极电流越小，集电极电流也相应较小，1端口电压值较高，其测量值较大；反之当地上为白色时，反射的光线较强，集电极电流越大，1端口电压值较小，测量值也较小。
本文研讨并规划了根据ARM9嵌入式体系的一种智能救活机器人，具有以下5个立异点：（1）选用了嵌入式体系内核，大大进步了机器人处理信号的才能；（2） 双电源供电体系引进，使机器人的运转愈加安稳牢靠；（3） 选用PWM信号操控大功率直流电机，在速度和精度方面有了很大的改善；（4）经过合理挑选PSD测距传感器的个数和安放方位，既满意竞赛要求，又能节省本钱；（5）本文规划的远红外火焰传感器组，很好地完结了对火源的准确认位使命，进步了救活牢靠性和快速性。实测证明，本文规划的机器人可以很好地完结竞赛使命，而且在牢靠性和速度方面都有了大幅度的进步，具有很强的使用价值。
