一种自动调节功率的声波灭火装置的制作方法

本发明涉及灭火设备技术领域，具体地，涉及一种自动调节功率的声波灭火装置。

背景技术：

随着人类文明的不断进步，火灾的发生率每年居高不下。据不完全统计，全世界每天发生火灾1万多起，造成数百人死亡。近几年来，我国每年发生火灾约4万起，死亡约2000多人，伤残约3000～4000人，每年火灾造成的直接财产损失高达20多亿元，其中家庭火灾的死亡人数占总死亡人数60％以上，主要原因是由于大多数家庭未配备灭火设备，或消防手段错误而使得燃烧物在早期不能得到抑制，进而引发大规模火灾。

目前较为常用的灭火器有泡沫、干粉、二氧化碳等灭火器。泡沫灭火器，产生的化学物质对人体有害，在特殊场合下错误使用可能因化学物质混合而产生爆炸且对电气火灾无效；干粉灭火器不能扑灭金属物火灾，在使用时易被吸入呼吸道，对人体产生不可逆损伤，后期清理困难；二氧化碳灭火器对于存储条件要求较高，在使用时要求环境较为密闭，因此操作人员易发生窒息的危险。

产生燃烧现象应同时具备可燃物、助燃物(氧气)、温度三个有效条件。传统的灭火装置基本以化学物质阻碍可燃物与氧气接触，从而打破燃烧的链式反应。

经过检索发现：

授权公告号为cn205391536u的中国实用新型专利《一种智能便携式声波灭火器》，公开了一种智能便携式声波灭火器，包括电源、声波发射筒和电控功能模块；电控功能模块包括msp430单片机、温度传感器、声波转换模块、声波功率放大器、扬声器和gsm无线通信模块。该实用新型可产生30～60hz可调频率的正弦波脉冲，变换步长为5hz。但是该实用新型未能进行输出功率的调整，对于不同面积的火灾适应性较低。

授权公告号为cn204932657u的中国实用新型专利《低频声波灭火器》，公开了一种基于stc89c52单片机控制的低频声波灭火器。该实用新型由单片机控制的声波发生器、功率放大器、扬声器、瞄准仪构成。该实用新型采用硬纸筒内贴不锈钢作为瞄准仪，导向性好，重量轻，减弱的腔体对声波的削弱作用，有利于声波及时、准确的传递到火源处，提高了灭火效率，但是该实用新型未对声波发射腔体进行降噪处理，因此在高负荷状态工作时，会产生噪声污染，长期使用将对使用者身体产生不利影响。

公开号为cn105903137a的中国发明专利申请《一种低频声波灭火器》，公开了一种由电源、波形发生器、功率放大器、扬声器和声腔构成的一种低频声波灭火器。该发明具有很好的便携性，供电可采用移动电源供电，方便携带进入火场，但是未能实时监测移动电源剩余电量，从而未能方便使用者了解装置使用时间。

公开号为cn110279954a的中国发明专利申请《一种功率可调式声波灭火装置》，公开了一种基于stm32f407vet6芯片设计的可调式声波灭火装置。由主控模块、按键模块、蜂鸣器模块、显示模块、功率放大模块、扬声器、声腔、测距模块、导向模块、电源模块和电压/电流采集模块组成。通过编程以按键的方式控制装置输出30w、45w、60w三个功率值，但是不能根据火势大小自动调节功率且不能自动瞄准火源。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的不能在任意方向进行三维旋转、不能自动调节功率以及不能定向瞄准火源进行有效灭火等不足，提供了一种自动调节功率的声波灭火装置，该装置能够根据火灾情况，利用远红外火焰传感器采集到的数据，判断数据值的所属区间即可获知火势的大小程度，自动输出低30w、中40w、高60w三档相应功率，并对准火焰进行有效灭火。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种自动调节功率的声波灭火装置，包括：主控模块、远红外火焰传感器、角度位移传感器、舵机驱动模块、功率放大模块、扬声器、声腔、机械臂模块、测距模块、电源模块以及电压/电流采集模块；其中：

所述主控模块，用于产生特定频率和幅值的正弦波模拟电信号；

所述功率放大模块，用于对主控模块产生的正弦波模拟电信号进行放大，产生大电流的低频声波电信号，驱动扬声器；

所述扬声器，用于播放功率放大模块产生的低频声波电信号；

所述声腔，用于聚集扬声器发出的低频声波；

所述机械臂，与声腔配合连接，用于实现声腔的三维旋转；

所述舵机驱动模块，由主控模块控制，用于驱动机械臂各个关节的运动；

所述远红外火焰传感器，用于将火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到主控模块中，主控模块根据电平信号的变化对正弦波模拟电信号的频率做出相应的处理；

所述角度位移传感器，用于对机械臂的位移以及角度进行监测，实时采集机械臂的运动轨迹，并将运动轨迹转换成电信号，传入主控模块，供主控模块处理并生成对舵机驱动模块的驱动控制信号；

所述测距模块，用于检测可燃物与声腔之间的距离，并传入主控模块，供主控模块处理并生成对蜂鸣器模块的报警控制信号；

所述电源模块，包括供电电路、充电电路以及锂电池；其中，所述供电电路用于通过市电或锂电池为整个装置提供电力，所述充电电路用于为锂电池进行充电，所述锂电池用于在无市电情况下为整个装置供电；

所述电压/电流采集模块，用于对锂电池剩余电量检测，并将检测值发送至主控模块进行电量估测。

优选地，所述主控模块采用stm32f407vet6最小系统板。

优选地，所述功率放大模块采用型号为lm4766的功放模块。

优选地，所述扬声器采用额定功率为35w、峰值功率为150w的超重低音扬声器，其直径为4英寸，磁钢大小为70磁。

优选地，所述声腔的筒体为圆柱形结构，利用光敏树脂材料，采用3d打印技术制备得到。

优选地，所述测距模块采用型号为gp2y0a21yk0f的红外测距模块。

优选地，所述供电电路包括：变压器、整流滤波电路、dc/dc降压模块以及稳压模块；其中，所述变压器对市供220v单相交流电进行降压，降压后经过整流滤波电路，向功率放大模块供电，之后经过dc/dc降压电路，一方面向外提供+5v电压，另一方面继续经过稳压模块向外提供+3.3v电压。

优选地，所述供电电路中，变压器采用单相220v输入双21v输出变压器；所述整流滤波电路采用整流模块kbu2510和两个10000μf/45v电解电容；所述dc/dc降压模块采用型号为lm2596s的降压模块；所述稳压电路采用型号为lm350的稳压模块；所述锂电池采用一块规格为48v/12ah的锂电池。

优选地，所述电压/电流采集模块中，电压采集模块采用型号为lm258p的运算放大器构成电压差分放大隔离采样电路，电流采集模块采用型号为acs712-05b的霍尔电流传感器。

优选地，所述装置还包括蜂鸣器模块，所述蜂鸣器模块，由主控模块控制，用于在声腔距离可燃物设定距离以内时产生报警和/或在电源模块中的锂电池电量不足设定阈值时产生报警。

优选地，所述蜂鸣器模块采用有源蜂鸣器模块。

优选地，所述装置还包括显示模块，所述显示模块，通过向主控模块调取，用于装置当前状态量。

优选地，所述显示模块采用oled液晶显示模块。

优选地，所述主控模块产生正弦波模拟电信号的方法为：采用定时器tim8输出正弦电压波形，采用通用定时器tim4产生中断，使定时器tim8输出的矩形波宽度按正弦规律变化，正弦波的频率由定时器tim4中断时间决定，中断处理过程中，根据远红外火焰传感器采集火势大小的数据，判断数据值所属功率大小区间改变正弦波信号的幅值；其中，所述功功率大小区间包括：大于0小于等于30w、大于30小于等于40w、大于40小于等于60w三档。

优选地，所述电压/电流采集模块对锂电池剩余电量检测的方法为：通过转换锂电池端电压和电流值，使采样电路将转换后的直流电压/电流信号转换为小电压信号，经过运算放大器跟随后形成锂电池剩余电量检测值输送至主控模块，主控模块对小电压信号进行模数转换，转换之后进行电池状态估测，得到电池当前剩余电量；其中，所述小电压信号是指：0～3.3v之间的电压信号。

优选地，所述主控模块进行电池状态估测的方法为：电源模块中的锂电池接通后，在主控模块上电后第一时刻采集锂电池的端电压作为锂电池的开路电压，运用以求得的ocv-soc辨识函数获得剩余电量的初始值；最后，主控模块检测整个放电回路，当装置运行时不断采集负载电流，运用电流安时积分法计算锂电池当前剩余电量。

优选地，所述电流安时积分法为：

记充放电起始状态为soc0，那么当前充放电状态soc为：

其中，cn为电池额定容量；i为电池电流；η为充放电效率。

优选地，所述测距模块检测声腔与可燃物距离的方法为：利用定时器tim3的输入捕获功能，测出测距模块反射光的强度，利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。

优选地，所述显示模块根据显示的读写时序和操作指令，向显示模块控制器中写入相应的数据。

优选地，所述远红外火焰传感器的远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过a/d转换器反映为0～255范围内数值的变化；火势越大，则外界红外光越强，数值越小；火势越小，则红外光越弱，数值越大，进而实现对火势大小的检测。

优选地，所述机械臂模块实现声腔三维旋转的方法为：通过角度位移传感器构成机械臂模块的感知模块，利用舵机驱动电路构成机械臂模块的运动模块；主控模块采用模糊pid控制方法，对机械臂模块运动过程中的轨迹偏差进行计算，形成控制量；然后根据控制量对机械臂模块的运动模块发出调控信号，使得机械臂模块带动声腔实现三维旋转。

优选地，所述模糊pid控制方法为：设比例、微分以及积分系数分别为kp、kd、ki，则pid的算法表达式为：

式中，p(t)为pid算法输出的控制量，而c(t)为目标值a(t)与采集值b(t)的差值：

c(t)＝a(t)-b(t)

将机械臂运动过程中的轨迹偏移量以及偏移率带入模糊调节准则，对比例、微分以及积分系数kp、ki、kd进行重计算，获取新的比例、微分、积分系数为：

k’p＝kp+kpp

k’i＝ki+kii

k’d＝kd+kdd

其中，kpp、kdd、kii、分别为偏移量以及偏移率带入模糊调节准则计算出的值；通过新的k′p、k′d、k′i组成的pid算法即为模糊pid控制方法；

所述模糊pid控制方法与机械臂运动过程中轨迹的标定量以及采集量相关。

与现有技术相比，本发明提供的自动调节功率的声波灭火装置具有以下有益效果：

1、本发明利用stm32f407vet6芯片产生一路低频振荡的spwm信号，具有低能耗、体积小、开发成本低、可靠性高、易于携带的优点。

2、本发明采用特定低频正弦声波，灭火速度快，相比于其他类型声波，噪声显著减小；无化学试剂，对人体无害，对环境友好。

3、本发明利用主控模块根据远红外火焰传感器采集到的数据，判断数据值的所属区间即可获知火势的大小程度，自动输出低30w、中40w、高60w三档相应功率，由传感器根据火灾情况及着火面积的大小自动选择合适的功率档位，不仅提高灭火效率，而且节能。

4、本发明采用两种供电方式，可直接连接市电插座，亦可利用内置大容量锂电池供电，增强了不同火灾现场装置的适用性和便携性。

5、本发明在声波发射腔体出声口安装的远红外火焰传感器和红外测距传感器能够获取信息反馈给主控模块，精准定位火源位置，提高灭火效率。

6、本发明把声腔与机械臂进行组合，利用机械臂实现声腔的三维旋转。

7、本发明装设液晶显示模块，实时显示相关状态量，方便使用者操作。

8、本发明声腔使用3d打印机进行制作，采用光敏树脂材料，具有高强度、耐高温、防水等特性。

9、本发明可实现在火灾时对文物、精密设备和电路的最大程度保护，防止二次污染和损坏。

10、本发明基于在较低声波频率的作用下，燃烧物周围空气在声波能量的推动下产生疏密分布，空气稀疏的部分氧气含量最少，从而以物理方式减弱燃烧反应速率，直至火焰熄灭，不仅对人民人身健康意义重大，而且能产生巨大经济效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例所提供的自动调节功率的声波灭火装置结构框图；

图2为本发明实施例所提供的自动调节功率的声波灭火装置的工作流程图；

图3为本发明实施例所提供的自动调节功率的声波灭火装置结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种自动调节功率的声波灭火装置，所述装置包括：主控模块、远红外火焰传感器、角度位移传感器、舵机驱动模块、蜂鸣器模块、显示模块、功率放大模块、扬声器、声腔、机械臂模块、测距模块、电源模块以及电压/电流采集模块；其中：

所述主控模块，用于产生特定频率和幅值的正弦波模拟电信号；进一步地，所述主控模块采用stm32f407vet6最小系统板；所述主控模块能够自动调整正弦波模拟电信号的频率和幅值，进而自动调整输出功率的相关内容，具体地，利用主控模块内部的高级定时器tim8输出正弦电压波形，使用i/o口pa0作为输出口。主控模块通过通用定时器tim4产生中断，使tim8输出的矩形波宽度按正弦规律变化，正弦波的频率由tim4中断时间决定，即可输出spwm波形。高中低三档功率根据正弦波三个不同大小的幅值实现输出。spwm全称正弦脉冲宽度调制技术,是用一系列等幅不等宽的脉冲等效正弦波。spwm技术是基于“面积相等,效用等效”原理,即形状不同的窄脉冲信号对于时间的积分相等(面积相等)，其效果相同；

所述功率放大模块，用于对主控模块产生的正弦波模拟电信号进行放大，产生大电流的低频声波电信号，驱动扬声器；进一步地，所述功率放大模块采用lm4766；

所述扬声器，用于播放功率放大模块产生的低频声波电信号；进一步地，所述扬声器采用额定功率为35w，峰值功率150w的超重低音扬声器，直径4英寸，磁钢大小70磁；

所述声腔，用于聚集扬声器发出的低频声波；进一步对，所述声腔的筒体为圆柱形结构，利用光敏树脂材料，采用3d打印技术制备而成，具有高强度，耐高温等优点；

所述机械臂模块，与声腔配合连接，用于实现声腔的三维旋转；

所述舵机驱动模块，由主控模块控制，用于驱动机械臂各个关节的运动，由舵机组成；

所述远红外火焰传感器，用于检测火势大小，利用红外线对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到主控模块中，主控模块根据电平信号的变化对正弦波模拟电信号的频率做出相应的处理；其中，所述特制的红外线接受管主要由光电三极管和接收ic组成，并采用环氧树脂封装；

所述角度位移传感器，用于对机械臂的位移以及角度进行监测，实时采集机械臂的运动轨迹，并将运动轨迹转换成电信号，传入主控模块，供主控模块处理并生成对舵机驱动模块的驱动控制信号；

所述测距模块，用于检测可燃物与声腔之间的距离，并传入主控模块，供主控模块处理并生成对蜂鸣器模块的报警控制信号；进一步地，所述测距模块采用gp2y0a21yk0f红外测距模块；

所述蜂鸣器模块，由主控模块控制，用于在声腔距离可燃物20cm以内时产生报警、在电源模块中的锂电池电量不足10％时产生报警；进一步地，所述蜂鸣器模块采用有源蜂鸣器模块；

所述电源模块，包括供电电路、充电电路以及锂电池；其中，所述供电电路用于通过市电或锂电池为整个装置提供电力，所述锂电池通过充电电路经市电进行充电，在市电不可用时采用大容量锂电池供电；进一步地，所述交流调压器采用单相220v输入双21v输出变压器，所述整流滤波电路采用整流模块kbu2510和两个10000μf/45v电解电容，所述dc/dc降压电路采用lm2596s降压模块，所述稳压电路采用lm350模块，所述大容量锂电池采用一块48v/12ah锂电池串联；其中，所述电源模块的供电电路的电路结构以及与其他模块之间的电路连接关系、充电电路的电路结构以及与锂电池之间的电路连接关系，均可以采用本领域现有的电路连接技术，此处不再赘述。

所述电压/电流采集模块，用于对锂电池剩余电量检测，并将检测值发送至主控模块进行电量估测；进一步地，所述电压采集模块采用运算放大器lm258p构成电压差分放大隔离采样电路，所述电流采集模块采用霍尔电流传感器acs712-05b；

所述显示模块，通过向主控模块调取，用于显示当前驱动扬声器的功率值、可燃物与声腔之间的距离、电源模块中锂电池电量等状态量；进一步地，所述显示模块采用oled液晶显示模块。

进一步地：

火焰传感器是专门用来搜寻火源的传感器，传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。

远红外火焰传感器能够探测到波长在700纳米～1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，其中红外光波长在880纳米附近时，其灵敏度达到最大。远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过a/d转换器反映为0～255范围内数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。

在此基础上，所述主控模块产生频率幅值均可变的正弦波模拟电信号的方法为：主控模块通过内部的高级定时器tim8输出正弦电压波形，使用i/o口pa0作为输出口；主控模块通过通用定时器tim4产生中断，使tim8输出的矩形波宽度按正弦规律变化，正弦波的频率由tim4中断时间决定，中断处理过程中，根据远红外火焰传感器采集火势大小的数据，判断数据值所属功率大小区间改变正弦波信号的幅值；其中，所述功功率大小区间包括：大于0小于等于30w、大于30小于等于40w、大于40小于等于60w三档；

所述电压/电流采集模块对锂电池剩余电量检测的方法为：通过转换锂电池端电压和电流值，使采样电路将转换后的直流电压/电流信号转换为小电压信号，经过运算放大器lm258p跟随后输送至主控模块，主控模块对小电压信号进行模数转换，转换之后进行电池状态估测。所述小电压信号是指：0～3.3v之间的电压信号。

所述主控模块估测锂电池剩余电量的具体方法为：电源模块中的锂电池接通后，在主控模块上电后第一时刻采集锂电池的端电压作为锂电池的开路电压，运用以求得的ocv-soc辨识函数获得剩余电量的初始值；最后，主控模块检测整个放电回路，当装置运行时不断采集负载电流，运用电流安时积分法计算锂电池当前剩余电量。

安时积分法已被广泛应用于工业、日常生活等领域，对电池荷电状态(soc)的估算已成为电池管理的重要环节。

ah积分法是最常用的soc估计方法。记充放电起始状态为soc0，那么当前充放电状态soc为：

其中，cn为电池额定容量；i为电池电流；η为充放电效率。

所述测距模块检测声腔与可燃物距离的方法为：利用定时器tim3的输入捕获功能，测出测距模块反射光的强度，利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。

所述显示模块根据显示的读写时序和操作指令，向显示模块控制器中写入相应的数据。

所述远红外火焰传感器检测火势大小的方法为：远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过a/d转换器反映为0～255范围内数值的变化；火势越大，则外界红外光越强，数值越小；火势越小，则红外光越弱，数值越大。

所述机械臂模块实现声腔三维旋转的方法为：通过角度位移传感器构成机械臂模块的感知模块，利用舵机驱动电路构成机械臂模块的运动模块，从而形成机械臂模块的运动控制硬件单元；主控模块采用模糊pid控制方法，对机械臂模块运动过程中的轨迹偏差进行计算，形成控制量；然后根据控制量对机械臂模块的运动模块发出调控信号，使得机械臂模块带动声腔瞄准火源进行灭火。

运动轨迹的判定旨在计算当下机械臂运动轨迹与预定轨迹的偏移情况，该判定结果是影响整个系统准确度的关键，也是决定系统效率的关键所在。模糊pid算法是一种控制精度高、计算复杂度较低的控制策略。

模糊pid算法在pid算法的基础上发展而来。设比例、微分以及积分系数分别为kp、kd、ki，则pid的算法表达式为：

式中，p(t)为pid算法输出的控制量，而c(t)为目标值a(t)与采集值b(t)的差值：

c(t)＝a(t)-b(t)

将机械臂运动过程中的轨迹偏移量以及偏移率带入模糊调节准则，对比例、微分以及积分系数kp、ki、kd进行重计算，获取新的比例、微分、积分系数为：

k’p＝kp+kpp

k’i＝ki+kii

k’d＝kd+kdd

其中，kpp、kdd、kii、分别为偏移量以及偏移率带入模糊调节准则计算出的值；通过新的k′p、k′d、k′j组成的pid算法即为模糊pid控制方法；

所述模糊pid控制方法与机械臂运动过程中轨迹的标定量以及采集量精密相关相关，使得其计算得出的控制量也具有较高的准确性，从而提高了系统的控制精确性。

如图3所示，为本发明实施例所提供的自动调节功率的声波灭火装置的一具体应用结构示意图。图中，1为主控箱、2为背带、3为显示模块、4为启/停开关、5为背带拉环a、7为背带拉环b、6为电源连接线插口、8为基座接口、9为旋转底盘、10为固定基座、11为舵机a、12为连杆a、13为舵机b、14为连杆b、15为舵机c、16为扬声器、17为声腔、18为测距模块、19为远红外火焰传感器；其中：

所述主控箱1内部分别设置有主控模块、功率放大模块、电源模块以及电压/电流采集模块；所述背带2通过背带拉环a5和背带拉环b7分别安装于主控箱1的两侧面上；所述显示模块3和启/停开关4安装于主控箱1的上表面；所述电源连接线插口6安装于主控箱1的一侧面；所述基座接口8安装于主控箱1的另一侧面，所述旋转底盘9通过固定基座10安装于基座接口8上；所述舵机驱动模块的舵机a11、机械臂模块的连杆a12、舵机驱动模块的舵机b13、机械臂模块的连杆b14以及舵机驱动模块的的舵机c15依次连接；所述扬声器16连接于舵机c15上；所述声腔17于扬声器16连接；所述测距模块18以及远红外火焰传感器19分别设置于声腔17上。

如图2所示，本发明实施例所提供的自动调节功率的声波灭火装置，其工作过程为：

装置接通电源后，显示模块显示当前驱动扬声器的功率值、锂电池剩余电量、声腔和可燃物之间的距离等状态量，其中，当前功率设定值与火势大小程度相对应，由显示模块读取主控模块内部存储器得到；锂电池剩余电量由电压/电流采集模块采集的锂电池端电压和电流，经过主控模块运算得到；声腔和可燃物之间的距离由红外测距模块和主控模块实时检测与运算。

主控模块根据火势大小的信号，产生特定频率和幅值的正弦波模拟电信号，功率放大模块对正弦波模拟电信号进行放大，产生大电流的低频声波电信号，驱动扬声器，将正弦波模拟电信号转换为声波进行播放，在扬声器的发生端，安装有特制的声腔，使扬声器发出的声波进行聚集，提高灭火效率。

根据红外测距模块检测到的声腔与可燃物距离在20cm以内时，主控模块控制蜂鸣器产生报警信号1；根据电压/电流采集模块采集的锂电池端电压和电流运算得到的锂电池电量不足10％时，主控模块控制蜂鸣器产生报警信号2；报警信号1是长鸣信号，报警信号2是间断鸣信号。

电源模块用于为整个系统提供电力，同时为锂电池充电，以备在市电不可用时采用锂电池供电。电源模块首先采用变压器对市供220v单相交流电进行降压，降压后经过整流滤波电路，给功放模块lm4766供电，之后经过dc/dc降压模块，一方面向外提供+5v电压，另一方面继续经过稳压模块lm350向外提供+3.3v电压(在本发明实施例所提供的装置中，功放模块lm4766需要±18v电压，红外测距模块、蜂鸣器、液晶显示模块、运算放大器lm258p、舵机驱动模块、霍尔电流传感器需要+5v电压，主控模块stm32f407vet6、机械臂模块需要+3.3v电压)；

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。