机器人灭火比赛

机器人灭火比赛机器人学家发起创办的比赛01规则机器人灭火中问题的解决方法目录02基本信息智能机器人灭火比赛最早是由美国三一学院杰克门德尔逊等一批国际著名机器人学家发起创办的，比赛要求参赛机器人按照预先编排好的程序，通过传感器和超声波等探测设备对周围环境进行模拟分析搜索，在“房间”里用最快的速度找到代表火源的蜡烛并将其扑灭，谁用时最短谁就获胜。灭火比赛已发展成为世界上最为普及、最具影响力的。规则二标准四比赛场地平面图三规则规则二标准机器人灭火比赛的场地平面结构参考图见下面的比赛场地平面图。参考图中的尺寸供练习和实践时参考，竞赛场地的实际尺寸与参考图给定尺寸基本相同，但允许有1cm范围内制作误差。模拟房间的墙壁33cm高，材质为木板。墙壁为白色。竞赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。地板可以有接口，但接合处平整并是同样的黑色。场地的平整度要求，只要机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以。竞赛场地模拟房间里整体地面是水平的，没有斜坡和楼梯。房子中，所有的走廊和门口宽都不小于46cm。门口并没有门，在地面上用一条2.5cm宽的白线表示房间入口。竞赛场地的地板是黑色的。有一些机器人可能用泡沫、粉末或者其他的物质来扑灭蜡烛火焰，所以当每一个机器人比赛后应清洗场地。但不能保证每一个机器人在该次竞赛过程中，地板都保持黑色。机器人将从参考图中一个标有“H”的圆圈开始，代表起始位置。实际竞赛场地中代表起始位置的白圈是实心的，并不标记“H”。代表起始的位置为30cm直径的白色圆圈，圆心将设在46cm走廊的纵向中心线上，即：圆圈外径和墙壁之间将有8cm的距离，圆圈圆心距离两边墙壁24cm。三规则机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制，即：机器人必须是由计算机程序控制，而非人工现场控制。机器人在运行过程中可以碰撞或接触墙壁，但是不能故意标记和破坏墙壁。机器人当经过比赛场地时不能把任何东西留在后面，并且它不能在比赛场地留下任何可以帮助它运行的标记。如果裁判认为机器人故意破坏了比赛场地（包括墙壁），该机器人将被取消参赛成绩或资格。机器人在扑灭蜡烛前必须已经主动寻找到了蜡烛火焰，而不是碰巧喷出CO2熄灭了蜡烛火焰。2、扑灭蜡烛火焰机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来扑灭蜡烛火焰。它可以运用类似水、空气、CO2、Halon等,或者使用机械方式，但是禁止使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质。比如，不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭，也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。可以通过吹气来熄灭蜡烛，尽管这在现实生活中不一定是适合的灭火方法，但在机器人灭火竞赛中是允许的。蜡烛在燃烧状态时不允许被撞倒。如果机器人在灭火过程中碰撞蜡烛，机器人的运行仍然有效。如果蜡烛被撞倒，按未完成灭火任务处理。四比赛场地平面图初中组比赛场地平面图(单位:cm)高中组比赛场地平面图(单位:cm)机器人灭火中问题的解决方法2提高成绩的方法4实际灭火比赛策略3机器人灭火效果不理想的调试方法机器人灭火中问题的解决方法2提高成绩的方法另外扩展一个电压更高的电源给电动机,使用扩展电池，系统电源只为主板电路提供电能注意扩展电池的电压不能超过电机的额定电压（一般<=12V），认真核对两个电池插口的正负符号扩展电源后，在使用过程中，要避免机器人电机堵转，否则会烧毁机器人芯片。(2)门口探望法由于远红外火焰传感器的检测距离一般可以达到1～2米，机器人在灭火过程中，只要房间门口望一下就可以判断是否有火源，有火就进去灭火，每有火，就出来到其他房间找火。使用时，在机器人上扩展一套地面灰度检测卡；编程时，只要在行走过程中，检测房间门口白线，发现后，判断里面是否有火，有则进入，无则退出继续寻找。3机器人灭火效果不理想的调试方法(1)，远红外火焰探头安装位置。远红外火焰探头探测角度为60°，因此探头如水平安装，高度最好与蜡烛火焰高度相当。注意机器人在灭火时，灭火风扇会快速旋转，因此探头位置最好好不要离风扇太近，以免被风扇碰到或挡住前方光线，影响检测结果。(2)，亮度检测值的调整。例程中亮度检测值受现场环境影响，要根据实际测量值进行修改。(3)，地面灰度值的检测。例程根据蜡烛前方的白纸片灰度值判断是否到蜡烛前，如机器人到白纸处还不灭火，可适当调整灰度检测值。(4)，红外探测器的调整。红外探测器是机器人自带的探测器，主要用于机器人检测障碍物。如机器人在寻找光源时常碰到障碍物或离障碍物很远就避开，可通过主板红外调节电阻适当调整红外探测器灵敏度。(5)，机器人运行速度。如机器人灭火时常撞灭蜡烛，可适当减小机器人速度。因为上面提供灭火程序比较简单，注意到以上几点，一般情况下应能灭火。继续调整优化各参数，直到灭火时间最短，效果最好。4实际灭火比赛策略灭火比赛可分解为以下几个方面：（1），灭火路径的优化机器人灭火比赛场地一般采用国际灭火比赛标准场地，场地大小、房间位置、蜡烛家具摆放位置都按一定规则。为了尽快找到火源，可采用各种扩展卡增强机器人导航能力，扩展卡可以购买也可自制。以下是常用的一些导航方案。a，红外避障引导：机器人自带红外探测器，注意灵敏度的调整。b，采用机器人编码器进行引导：编码器精度不高，注意左右轮补偿。c，红外测量距离的引导：利用PSD测距，简单可靠，但测距范围