灭火机器人

智能灭火机器人近年来，我国石化等基础工业有了飞速的发展，在生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备和管理方面的原因，导致化学危险品和放射性物质泄漏、燃烧爆炸的事故增多。灭火机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。国内消防部队要求研制、配备灭火机器人的呼声越来越高。因此研制灭火机器人，对我国21世纪的消防装备的发展以及消防部队的技战术的拓展将产生重要的影响。目录一.硬件电路设计二.控制策略三.可能碰到的问题及相应解答一硬件设计灭火机器人的主要硬件部分是传感器、电风扇、机器人小车、单片机，硬件设计需要把他们进行合理的连接起来，实现灭火机器人的硬件部分。(1)红外传感利用物体的反射，在一定范围内发射红外线，若有障碍物，被反射回传感器的接收头，传感器对信号进行检测后，传给主机（单片机）进行一系列的信号处理，协调小车两轮工作，进行避障(2)温度传感(3)小车部分电机驱动模块+5V+5VP2.4P2.51.5ms1.5ms20ms1.3ms1.3ms20ms我们知道伺服电机转动的快慢，可用改变输入脉冲信号的频率来控制，因此运用这一原理，就可控制左右电机的速度，来实现小车做出不同的动作。程序中调用不同的延时函数实现对电机输入不同的脉冲信号。二灭火机器人实现方法实现的方法：首先是寻找火源。如果事先知道火源在哪个房间，可以通过走直线和转弯的方法直接进入房间灭火。如果事先并不知道火源在哪个房间，就要用走迷宫的方法，逐个房间进行寻找。走迷宫可以遵循左手法则或右手法则，一边走迷宫，一边检测火焰。接近火源时，火焰传感器的返回值跟环境值有明显的区别，机器人从而来判断是否找到火源。灭火机器人算法(1)灭火路径的优化顺墙坐标算法左手定则算法光敏导航算法无论是树型迷宫还是网孔型迷宫，要找到一条路径并不难。如果采用“顺墙摸”的办法，肯定可以走出迷宫，但不一定是最短路径。左手法则和右手法则所谓左手法则就是机器人把左边的墙壁看成是参照物，机器人贴迷宫左侧的墙壁实现行走。左手定则的基本法则就是：看到墙壁离开墙壁,看不到墙壁,接近墙壁。前进左边有障碍物前右没有左前边都有障碍物右边没有左右前都有障碍物前面没有右边有障碍物左边前边没有右前都有障碍物左边没有前进右转左转前进并左转后退并右转红外检测左右前都无障碍物停止(2)火焰定位火焰定位包括寻找火焰和火焰定位两个部分。机器人寻找火焰一般采用远红外火焰探头作为探测工具。火焰探头的分散和集中：多个火焰探头分布在机器人周围不同地方，可快速定位火焰。要确定火焰位置即火焰定位，首先确定火焰方向，这样发现火焰后可直接朝火焰方向前进，节省灭火时间。确定寻找火焰方向一般可采用以下方法。ａ，差动定位：根据左右两个远红外探头检测值，调整机器人方向。ｂ，最小值定位：机器人发现火焰后旋转一周，定下最小值（最亮点），然后通过朝向最小值方向前进，要求采用其它辅助装置记住最小值位置（指南针等），当然也可以实时判断是否到达最小值，这样可减少火焰方向定位时间。灭火实际控制图三问题及对应解决方法1、机器人在走直线过程中碰到两侧的墙壁这说明机器人在走动过程中，左侧红外探测器不够灵敏或过于灵敏，所以我们要调整左侧红外发射器的发射强度。如果机器人碰到左侧墙壁，我们就必须加大左侧红外发射器的发射强度，使红外探测器更加灵敏。如果机器人碰到右侧墙壁，我们就必须减小左侧红外发射器的发射强度。红外发射器的调整方法如下：用十字螺丝刀顺时针方向转动红外发射器上的旋钮，就能加大红外发射器的发射强度；用十字螺丝刀逆时针方向转动红外发射器上的旋钮，就能减小红外发射器的发射强度。2灭火风扇要大一些，灭火时间要设置长一些。比赛中我们发现，有的机器人在发出灭火动作后3秒钟就可将蜡烛熄灭，也有的机器人花了近30秒钟才将蜡烛熄灭，这是风扇大小的原因造成的。如果你的风扇比较小，你可以考虑将灭火的时间设置长一些。3、机器人在向左拐弯时卡在左墙壁上这说明机器人在左拐弯时转动的弧度不够大。所以我们需要在程序中调整左右马达的速度，使其左拐弯的弧度变大。调整的方法有许多种，例如：提高左马达的速度或降低右马达的速度；也可以加快前冲的速度。谢谢观赏！