1、丹城中學(xué)滅火機器人共享方案（三）浙江省象山縣丹城中學(xué) 顧熙杰摘要：機器人滅火是中小學(xué)機器人比賽的常規(guī)項目，怎樣提高機器人滅火的速度和穩(wěn)定性是我們需要重點解決的問題。丹城中學(xué)機器人實驗室自05年9月份建立以來，經(jīng)過9個多月的實驗，滅火機器人的研究取得了初步的成果，使用4、3、2、1的搜索順序，滅火最好成績分別為2.50秒、5.44秒、9.19秒和10.75秒,穩(wěn)定成績一般每個房間要延時半秒左右。雖然這個成績和國內(nèi)的超一流水平還有一定差距，但滅火回家的成功率超過%99,其中不乏有一些成功的算法，現(xiàn)作些介紹，和兄弟學(xué)校的師生共享研究成果，具體描述基于納英特機器人平臺。關(guān)鍵詞：機器人人 滅火 一）火焰

2、檢測傳傳感器布局設(shè)設(shè)計滅火機器人最少少需要1個火火焰檢測傳感感器來完成滅滅火任務(wù)，當(dāng)當(dāng)然使用煙霧霧傳感器等也也是可以的。1）1個火焰?zhèn)鱾鞲衅鞯陌惭b裝根據(jù)規(guī)則，蠟燭燭高度為155-20厘米米，火焰高度度是2-3厘厘米，所以如如果安裝一個個火焰檢測傳傳感器的話，他他的高度大概概應(yīng)該在188厘米左右。如果安裝一組傳傳感器來檢測測同一目標，重重心應(yīng)該在118厘米高度度位置。2）2個火焰?zhèn)鱾鞲衅鞯陌惭b裝如果2個火焰?zhèn)鱾鞲衅魇侵鱾鱾鞲衅鳎坏脕頇z測測有沒有火焰焰，而且還要要利用他們進進行對光操作作，那么一般般如下安裝。2個火焰?zhèn)鞲衅髌鞯母叨榷荚谠?8厘米左左右。一般安裝在機器器人前面中心心位置，2個

3、個傳感器對稱稱安裝，一般般向外偏轉(zhuǎn)一一定角度，22個傳感器之之間有一定的的距離，使機機器人發(fā)現(xiàn)火火焰的可能性性盡量大，同同時對稱的位位置有利于對對準火焰。如果2個火焰檢檢測傳感器作作一組，不是是主傳感器，用用來檢測同一一個目標，那那么可以如下下配置，例如在路過2號號房間時要檢檢測1號房間間有沒有火焰焰，先從火焰焰位置引出兩兩條線，連接接門口兩邊，作作角平分線，火火焰?zhèn)鞲衅鞯牡闹鹘嵌染桶窗凑战瞧椒志€線在機器人上上的位置安裝裝，如果用22個傳感器來來完成這個任任務(wù)，如下安安裝。2個傳感器之間間既要有水平平距離，也要要有垂直距離離，角度也要要和主角度有有一定的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。重心落在主角度度上，高度118厘

4、米左右右。由于機器人在行行走時不能保保證一定平行行于墻壁，上上面這樣安裝裝，發(fā)現(xiàn)火焰焰的可能性最最大。3）3個火焰?zhèn)鱾鞲衅鞯陌惭b裝方法主要有上面面2種，計算算方法參考上上面文章。有有的同學(xué)把33個傳感器安安裝在同一水水平線上，這這樣穩(wěn)定性不不太好。二）黃金分割法法在滅火機器器人回家算法法中的應(yīng)用以1號房間回家家為例1種常見的錯誤誤是機器人把把滅火圈或者者門口當(dāng)成家家，在那里停停止不動。為為此我們 可可以這樣處理理：先測量從滅火成成功走到門口口的時間100次，求出平平均值，如44秒鐘，根據(jù)黃金分割法法，我們設(shè)置置2.5秒時時間為分界點點，先走2.5秒右右手法則，然然后走右手法法則到白色地地面，這

5、時候就到了門門口，這樣做做的目的是防防止機器人誤誤把滅火圈當(dāng)當(dāng)成門口。門門口和家之間間也同樣處理理，這是一種種提高回家穩(wěn)穩(wěn)定性的方法法，這一方法法在迷宮搜索索階段同樣有有效。三）隊列在滅火火機器人白線線檢測中的應(yīng)應(yīng)用隊列是一種特殊殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，他只能在在隊頭出隊，在在隊尾入隊如下圖,我我們引入一種種特殊的隊。隊頭指針總是指指向0，所以以不需要隊頭頭變量隊尾尾指針總是指指向最后一個個隊員的際位位置.隊尾指指針指向0表表示隊列是空空的它具有有下列基本操操作：long quueue1100;/隊列數(shù)組組int queeue_reear/隊隊尾指針）清空隊queue_rrear=00;）入隊queu

6、e_rrear+;queueqqueue_rear=msecconds();）求隊長return(queuee_rearr);下面介紹一下他他在白線檢測測中的應(yīng)用。如上圖，當(dāng)機器器人路過白線線時，他會連連續(xù)檢測到白白色，我們把把它入隊，當(dāng)當(dāng)隊列只有個隊員時，他他可能是一個個受到污染的的白點，當(dāng)隊隊列長度比較較短時，他可可能是門口或或滅火圈，當(dāng)當(dāng)隊列長度比比較長時，他他可能是起點點（終點）當(dāng)機器人路路過黑色地面面時，我們把把隊列清空我們使用個地面檢測測傳感器來實實現(xiàn)白線檢測測，假設(shè)接模模擬口用用1個火焰檢檢測傳感器來來區(qū)分門口線線和滅火圈,假設(shè)接模擬擬4口.這里里使用的是納納英特機器人人，參考算

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();/走走左手法則i=test_whitee()/然后你要根根據(jù)i的值做不同同的選擇int tesst_whiite()if (queeue_reear=998)/防防止隊滿. quueue_rrear=997; if (annalog(3)110L) /每10毫毫秒作為個個時間片, 參數(shù)請根根據(jù)你的機器器人速度修改改. qqueue_rear+;/入入隊 quueueqqueue_rear=ms

8、ecconds();/記下檢測到到白色的時間間. if (qqueue_rear=10)/10這個個參數(shù)請根據(jù)據(jù)你的機器人人速度修改. retuurn(4);/表示示路過家else iff (queeue_reear=33)/3這這個參數(shù)請根根據(jù)你的機器器人速度修改改. /表示路過過門口或滅火火圈,要用火火焰值來進一一步區(qū)分. if (analoog(4)=11)return(1);/表示正在白白色地面上行行走，但暫時時不知道是在在家還是門口口.if (anaalog(33)hs)/位于黑黑色地面時清清空隊. if (queuue_reaar=100)/100這個參數(shù)請請根據(jù)你的機機器人速度修修改.queue_rear=0;/清清空隊列以便便下一次檢測測. retturn(44);/表表示路過家.else iff (queeue_reear=33)/3這這個參數(shù)請根根據(jù)你的機器器人速度修改改. /路路過門口或滅滅火圈,要用用火焰