Smart fire：基于slam和ros的室内外消防协同系统

摘要

随着物联网与智能机器人技术的发展，室内外公共区域烟头等易燃物的智能化管控需求日益迫切。为了解
决室内外公共区域（如商场、公园、街道等）因烟头等易燃物随意丢弃导致的火灾隐患，传统人工巡检存在效率低、
实时性不足及隐蔽火源难以及时发现等问题。本研究设计了一套集环境感知、自主导航、智能处置及多车协作于一
体的智能消防车系统，通过软硬件协同创新提升公共区域火灾防控的自动化与智能化水平。该系统融合了单片机、
数据库存储、Wi-Fi通信、图像识别和基于SLAM的定位导航技术。采用树莓派3B和单片机作为控制器，构建了一
个局域网，实现了烟头等易燃物的自动检测、自主识别、自主抓取和自主灭火等功能。系统设计包括主控制器模块、
电机驱动模块、底盘系统模块、雷达导航模块和电源供应模块，以及多功能垃圾桶和智能消防车等硬件部分。智能
消防车以树莓派为主控，搭载树莓派摄像头（YOLO-tiny算法识别烟头）、激光雷达导航、机械臂抓取、水泵灭火模
块及超声波结合视觉避障；智能垃圾桶集成容量/温湿度监测与联动报警；远程APP通过Wi-Fi实现多车监控调度。
软件基于ROS，采用Cartographer激光SLAM建图，并利用ROS通信实现多车协作，支持区域划分、故障接管及地
图同步。本研究成果为商场、园区、步行街等室内外公共场景提供了“监测、识别、处置、联动”的全流程智能化
解决方案，显著提升了易燃物管控的时效性与可靠性。