丹城中学灭火机器人共享方案

1、丹城中学灭灭火机器人人共享方案案（三）浙江省象山山县丹城中中学 顾顾熙杰摘要：机器器人灭火是是中小学机机器人比赛赛的常规项项目，怎样样提高机器器人灭火的的速度和稳稳定性是我我们需要重重点解决的的问题。丹丹城中学机机器人实验验室自055年9月份份建立以来来，经过99个多月的的实验，灭灭火机器人人的研究取取得了初步步的成果，使使用4、33、2、11的搜索顺顺序，灭火火最好成绩绩分别为22.50秒秒、5.444秒、99.19秒秒和10.75秒,稳定成绩绩一般每个个房间要延延时半秒左左右。虽然然这个成绩绩和国内的的超一流水水平还有一一定差距，但但灭火回家家的成功率率超过%999,其中中不乏有一一些成功

2、的的算法，现现作些介绍绍，和兄弟弟学校的师师生共享研研究成果，具具体描述基基于纳英特特机器人平平台。关键词：机机器人 灭灭火 一）火焰检检测传感器器布局设计计灭火机器人人最少需要要1个火焰焰检测传感感器来完成成灭火任务务，当然使使用烟雾传传感器等也也是可以的的。1）1个火火焰传感器器的安装根据规则，蜡蜡烛高度为为15-220厘米，火火焰高度是是2-3厘厘米，所以以如果安装装一个火焰焰检测传感感器的话，他他的高度大大概应该在在18厘米米左右。如果安装一一组传感器器来检测同同一目标，重重心应该在在18厘米米高度位置置。2）2个火火焰传感器器的安装如果2个火火焰传感器器是主传感感器，不但但要用来检检

3、测有没有有火焰，而而且还要利利用他们进进行对光操操作，那么么一般如下下安装。2个火焰传传感器的高高度都在118厘米左左右。一般安装在在机器人前前面中心位位置，2个个传感器对对称安装，一一般向外偏偏转一定角角度，2个个传感器之之间有一定定的距离，使使机器人发发现火焰的的可能性尽尽量大，同同时对称的的位置有利利于对准火火焰。如果2个火火焰检测传传感器作一一组，不是是主传感器器，用来检检测同一个个目标，那那么可以如如下配置，例如在路过过2号房间间时要检测测1号房间间有没有火火焰，先从从火焰位置置引出两条条线，连接接门口两边边，作角平平分线，火火焰传感器器的主角度度就按照角角平分线在在机器人上上的位置

4、安安装，如果果用2个传传感器来完完成这个任任务，如下下安装。2个传感器器之间既要要有水平距距离，也要要有垂直距距离，角度度也要和主主角度有一一定的偏转转。重心落在主主角度上，高高度18厘厘米左右。由于机器人人在行走时时不能保证证一定平行行于墙壁，上上面这样安安装，发现现火焰的可可能性最大大。3）3个火火焰传感器器的安装方法主要有有上面2种种，计算方方法参考上上面文章。有的同学学把3个传传感器安装装在同一水水平线上，这这样稳定性性不太好。二）黄金分分割法在灭灭火机器人人回家算法法中的应用用以1号房间间回家为例例1种常见的的错误是机机器人把灭灭火圈或者者门口当成成家，在那那里停止不不动。为此此我们

5、 可可以这样处处理：先测量从灭灭火成功走走到门口的的时间100次，求出出平均值，如如4秒钟，根据黄金分分割法，我我们设置22.5秒时时间为分界界点，先走2.55秒右手法法则，然后后走右手法法则到白色色地面，这时候就到到了门口，这这样做的目目的是防止止机器人误误把灭火圈圈当成门口口。门口和和家之间也也同样处理理，这是一一种提高回回家稳定性性的方法，这这一方法在在迷宫搜索索阶段同样样有效。三）队列在在灭火机器器人白线检检测中的应应用队列是一种种特殊的数数据结构，他他只能在队队头出队，在在队尾入队队如下图图,我们引引入一种特特殊的队。队头指针总总是指向00，所以不不需要队头头变量队队尾指针总总是指向

6、最最后一个队队员的际位位置.队尾尾指针指向向0表示队队列是空的的它具有有下列基本本操作：long queuue1000;/队列数数组int qqueuee_reaar/队队尾指针）清空队队queuee_reaar=0;）入队queuee_reaar+;queueequeeue_rrear=mseecondds();）求队长长returrn(quueue_rearr);下面介绍一一下他在白白线检测中中的应用。如上图，当当机器人路路过白线时时，他会连连续检测到到白色，我我们把它入入队，当队队列只有个队员时时，他可能能是一个受受到污染的的白点，当当队列长度度比较短时时，他可能能是门口或或灭火圈，当当

7、队列长度度比较长时时，他可能能是起点（终终点）当当机器人路路过黑色地地面时，我我们把队列列清空我我们使用个地面检检测传感器器来实现白白线检测，假假设接模拟拟口用用1个火焰焰检测传感感器来区分分门口线和和灭火圈,假设接模模拟4口.这里使用用的是纳英英特机器人人，参考算算法如下：int bbs=500;/表表示白色的的灰度值int hhs=1660;/表示黑色色的灰度值值int ii;void mainn()queuee_reaar=0;whilee(1)migonng_leeft();/走走左手法则则i=tesst_whhite()/然后你你要根据ii的值做不不同的选择择int ttest_wh

8、itte()if (qqueuee_reaar=998)/防止队满满. queuue_reear=997; if (anallog(33)10L) /每10毫毫秒作为个时间片片, 参参数请根据据你的机器器人速度修修改. quueue_rearr+;/入队 queeueqqueuee_reaar=mmsecoonds();/记下检检测到白色色的时间. iff (quueue_rearr=100)/110这个参参数请根据据你的机器器人速度修修改. retuurn(44);/表示路过过家else if (queuue_reear=3)/3这个参参数请根据据你的机器器人速度修修改. /表示路过过门口或灭灭火圈,要要用火焰值值来进一步步区分. if (anallog(44)=1)returrn(1);/表示正正在白色地地面上行走走，但暂时时不知道是是在家还是是门口.if (aanaloog(3)hs)/位于于黑色地面面时清空队队. iif (qqueuee_reaar=110)/10这个个参数请根根据你的机机器人速度度修改.queuue_reear=00;/清清空队列以以便下一次次检测. retuurn(44);/表示路过过家.else if (queuue_reear=3)/3这个参参数请根据据你的机器器人速度修修改. /路过过门口或灭灭火圈,要要用火