丹城中学灭火机器人共享方案(三)

1、丹城中学灭火机器人共享方案（三）浙江省象山县丹城中学 顾熙杰摘要：机器人灭火是中小学机器人比赛的常规项目，怎样提高机器人灭火的速度和稳定性是我们需要重点解决的问题。丹城中学机器人实验室自05年9月份建立以来，经过9个多月的实验，灭火机器人的研究取得了初步的成果，使用4、3、2、1的搜索顺序，灭火最好成绩分别为2.50秒、5.44秒、9.19秒和10.75秒,稳定成绩一般每个房间要延时半秒左右。虽然这个成绩和国内的超一流水平还有一定差距，但灭火回家的成功率超过%99,其中不乏有一些成功的算法，现作些介绍，和兄弟学校的师生共享研究成果，具体描述基于纳英特机器人平台。关键词：机器人人 灭火 一）火焰

2、检测传传感器布局设设计灭火机器人最少少需要1个火火焰检测传感感器来完成灭灭火任务，当当然使用烟雾雾传感器等也也是可以的。1）1个火焰传传感器的安装装根据规则，蜡烛烛高度为155-20厘米米，火焰高度度是2-3厘厘米，所以如如果安装一个个火焰检测传传感器的话，他他的高度大概概应该在188厘米左右。如果安装一组传传感器来检测测同一目标，重重心应该在118厘米高度度位置。2）2个火焰传传感器的安装装如果2个火焰传传感器是主传传感器，不但但要用来检测测有没有火焰焰，而且还要要利用他们进进行对光操作作，那么一般般如下安装。2个火焰传感器器的高度都在在18厘米左左右。一般安装在机器器人前面中心心位置，2个

3、个传感器对称称安装，一般般向外偏转一一定角度，22个传感器之之间有一定的的距离，使机机器人发现火火焰的可能性性尽量大，同同时对称的位位置有利于对对准火焰。如果2个火焰检检测传感器作作一组，不是是主传感器，用用来检测同一一个目标，那那么可以如下下配置，例如在路过2号号房间时要检检测1号房间间有没有火焰焰，先从火焰焰位置引出两两条线，连接接门口两边，作作角平分线，火火焰传感器的的主角度就按按照角平分线线在机器人上上的位置安装装，如果用22个传感器来来完成这个任任务，如下安安装。2个传感器之间间既要有水平平距离，也要要有垂直距离离，角度也要要和主角度有有一定的偏转转。重心落在主角度度上，高度118厘

4、米左右右。由于机器人在行行走时不能保保证一定平行行于墙壁，上上面这样安装装，发现火焰焰的可能性最最大。3）3个火焰传传感器的安装装方法主要有上面面2种，计算算方法参考上上面文章。有有的同学把33个传感器安安装在同一水水平线上，这这样稳定性不不太好。二）黄金分割法法在灭火机器器人回家算法法中的应用以1号房间回家家为例1种常见的错误误是机器人把把灭火圈或者者门口当成家家，在那里停停止不动。为为此我们 可可以这样处理理：先测量从灭火成成功走到门口口的时间100次，求出平平均值，如44秒钟，根据黄金分割法法，我们设置置2.5秒时时间为分界点点，先走2.5秒右右手法则，然然后走右手法法则到白色地地面，这

5、时候就到了门门口，这样做做的目的是防防止机器人误误把灭火圈当当成门口。门门口和家之间间也同样处理理，这是一种种提高回家稳稳定性的方法法，这一方法法在迷宫搜索索阶段同样有有效。三）队列在灭火火机器人白线线检测中的应应用队列是一种特殊殊的数据结构构，他只能在在队头出队，在在队尾入队如下图,我我们引入一种种特殊的队。队头指针总是指指向0，所以以不需要队头头变量队尾尾指针总是指指向最后一个个队员的际位位置.队尾指指针指向0表表示队列是空空的它具有有下列基本操操作：long quueue1100;/队列数组组int queeue_reear/队队尾指针）清空队queue_rrear=00;）入队queu

6、e_rrear+;queueqqueue_rear=msecconds();）求队长return(queuee_rearr);下面介绍一下他他在白线检测测中的应用。如上图，当机器器人路过白线线时，他会连连续检测到白白色，我们把把它入队，当当队列只有个队员时，他他可能是一个个受到污染的的白点，当队队列长度比较较短时，他可可能是门口或或灭火圈，当当队列长度比比较长时，他他可能是起点点（终点）当机器人路路过黑色地面面时，我们把把队列清空我们使用个地面检测测传感器来实实现白线检测测，假设接模模拟口用用1个火焰检检测传感器来来区分门口线线和灭火圈,假设接模拟拟4口.这里里使用的是纳纳英特机器人人，参考算

7、法法如下：int bs=50;/表示白色的的灰度值int hs=160;/表示黑色色的灰度值int i;void maain()queue_rrear=00;while(11)migong_left();/走走左手法则i=test_whitee()/然后你要根根据i的值做不同同的选择int tesst_whiite()if (queeue_reear=998)/防防止队满. quueue_rrear=997; if (annalog(3)110L) /每10毫毫秒作为个个时间片, 参数请根根据你的机器器人速度修改改. qqueue_rear+;/入入队 quueueqqueue_rear=ms

8、ecconds();/记下检测到到白色的时间间. if (qqueue_rear=10)/10这个个参数请根据据你的机器人人速度修改. retuurn(4);/表示示路过家else iff (queeue_reear=33)/3这这个参数请根根据你的机器器人速度修改改. /表示路过过门口或灭火火圈,要用火火焰值来进一一步区分. if (analoog(4)=11)return(1);/表示正在白白色地面上行行走，但暂时时不知道是在在家还是门口口.if (anaalog(33)hs)/位于黑黑色地面时清清空队. if (queuue_reaar=100)/100这个参数请请根据你的机机器人速度修修改.queue_rear=0;/清清空队列以便便下一次检测测. retturn(44);/表表示路过家.else iff (queeue_reear=33)/3这这个参数请根根据你的机器器人速度修改改. /路路过门口或灭灭火圈,要用用火焰