《滅火機(jī)器人》ppt課件1初中信息技術(shù)選修蘇科版.ppt

《《滅火機(jī)器人》ppt課件1初中信息技術(shù)選修蘇科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《滅火機(jī)器人》ppt課件1初中信息技術(shù)選修蘇科版.ppt（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

滅火機(jī)器人簡介 目錄 一 硬件電路設(shè)計二 控制策略三 設(shè)計注意事項四 可能碰到的問題及相應(yīng)解答五 演示與問答 近年來 我國石化等基礎(chǔ)工業(yè)有了飛速的發(fā)展 在生產(chǎn)過程中的易燃易爆和劇毒化學(xué)制品急劇增長 由于設(shè)備和管理方面的原因 導(dǎo)致化學(xué)危險品和放射性物質(zhì)泄漏 燃燒爆炸的事故增多 滅火機(jī)器人作為特種消防設(shè)備可代替消防隊員接近火場實施有效的滅火救援 化學(xué)檢驗和火場偵察 它的應(yīng)用將提高消防部隊撲滅特大惡性火災(zāi)的實戰(zhàn)能力 對減少國家財產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡將產(chǎn)生重要的作用 國內(nèi)消防部隊要求研制 配備滅火機(jī)器人的呼聲越來越高 因此研制滅火機(jī)器人 對我國21世紀(jì)的消防裝備的發(fā)展以及消防部隊的技戰(zhàn)術(shù)的拓展將產(chǎn)生重要的影響 一硬件設(shè)計 滅火機(jī)器人的主要硬件部分是溫度傳感器 電風(fēng)扇 機(jī)器人小車 單片機(jī) 硬件設(shè)計需要把他們進(jìn)行合理的連接起來 實現(xiàn)滅火機(jī)器人的硬件部分 1 紅外傳感 2 溫度傳感 3 PROTUES仿真 科目一考試網(wǎng)科目四考試網(wǎng)駕校一點通365網(wǎng)駕駛員理論考試網(wǎng) 4 小車部分 電機(jī)驅(qū)動模塊 我們知道伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動的快慢 可用改變輸入脈沖信號的頻率來控制 因此運用這一原理 就可控制左右電機(jī)的速度 來實現(xiàn)小車做出不同的動作 程序中調(diào)用不同的延時函數(shù)實現(xiàn)對電機(jī)輸入不同的脈沖信號 我們知道伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動的快慢 可用改變輸入脈沖信號的頻率來控制 因此運用這一原理 就可控制左右電機(jī)的速度 來實現(xiàn)小車做出不同的動作 程序中調(diào)用不同的延時函數(shù)實現(xiàn)對電機(jī)輸入不同的脈沖信號 二滅火機(jī)器人算法策略 1 滅火路徑的優(yōu)化機(jī)器人滅火比賽場地一般采用國際滅火比賽標(biāo)準(zhǔn)場地 場地大小 房間位置 蠟燭家具擺放位置都按一定規(guī)則 為了盡快找到火源 可采用各種擴(kuò)展卡增強(qiáng)機(jī)器人導(dǎo)航能力 擴(kuò)展卡可以購買也可自制 以下是常用的一些導(dǎo)航方案 紅外避障引導(dǎo) 機(jī)器人自帶紅外探測器 注意靈敏度的調(diào)整 采用機(jī)器人編碼器進(jìn)行引導(dǎo) 編碼器精度不高 注意左右輪補償 紅外測量距離的引導(dǎo) 利用紅外測距 簡單可靠 但測距范圍有限 10cm 80cm 實現(xiàn)的方法 首先是尋找火源 如果事先知道火源在哪個房間 可以通過走直線和轉(zhuǎn)彎的方法直接進(jìn)入房間滅火 如果事先并不知道火源在哪個房間 就要用走迷宮的方法 逐個房間進(jìn)行尋找 走迷宮可以遵循左手法則或右手法則 一邊走迷宮 一邊檢測火焰 接近蠟燭時 火焰?zhèn)鞲衅鞯姆祷刂蹈h(huán)境值有明顯的區(qū)別 機(jī)器人從而來判斷是否找到蠟燭 順墻坐標(biāo)算法左手定則算法光敏導(dǎo)航算法 無論是樹型迷宮還是網(wǎng)孔型迷宮 要找到一條路徑并不難 如果采用 順墻摸 的辦法 肯定可以走出迷宮 但不一定是最短路徑 所謂左手法則就是機(jī)器人把左邊的墻壁看成是參照物 機(jī)器人貼迷宮左側(cè)的墻壁實現(xiàn)行走 左手定則的基本法則就是 看到墻壁離開墻壁 看不到墻壁 接近墻壁 滅火實際控制圖 迷宮演示 2 火焰定位火焰定位包括尋找火焰和火焰定位兩個部分 機(jī)器人尋找火焰一般采用遠(yuǎn)紅外火焰探頭作為探測工具 為了準(zhǔn)確 快速地確定火焰位置 可采用多種方式對遠(yuǎn)紅外火焰探頭進(jìn)行改進(jìn) 以下是常用的一些改裝方案 火焰探頭的串聯(lián)和并聯(lián) 提高探頭靈敏度 需要一定的硬件知識 火焰探頭的分散和集中 多個火焰探頭分布在機(jī)器人周圍不同地方 可快速定位火焰 要占用較多的數(shù)據(jù)輸入通道 要對擴(kuò)展卡 甚至是機(jī)器人主板進(jìn)行改造 要確定火焰位置即火焰定位 首先確定火焰方向 這樣發(fā)現(xiàn)火焰后可直接朝火焰方向前進(jìn) 節(jié)省滅火時間 確定火焰方向一般可采用以下方法 差動定位 根據(jù)左右兩個遠(yuǎn)紅外探頭檢測值 調(diào)整機(jī)器人方向 要求比賽前預(yù)先調(diào)整探頭直到檢測效果較一致 最小值定位 機(jī)器人發(fā)現(xiàn)火焰后旋轉(zhuǎn)一周 定下最小值 最亮點 然后通過朝向最小值方向前進(jìn) 要求采用其它輔助裝置記住最小值位置 指南針等 當(dāng)然也可以實時判斷是否到達(dá)最小值 這樣可減少火焰方向定位時間 3 滅火方式機(jī)器人滅火比賽對滅火方方式?jīng)]有一定限制 但不能使用任何危險的或可能破壞比賽場地的方法或物質(zhì)來滅火 如通過燃放爆竹產(chǎn)生沖擊來使蠟燭熄滅 也不能通過碰倒蠟燭的方式來滅火 它可以運用類似水 空氣 二氧化碳等 由于采用風(fēng)扇的方式簡單可靠易行 因此大多數(shù)用戶都采用滅火這種方案 三設(shè)計注意事項 賽前調(diào)試至關(guān)重要 有的新手可能認(rèn)為 在家將機(jī)器人調(diào)試好了 比賽時直接參賽就行了 這種認(rèn)識是完全錯誤的 可以說成功的機(jī)率幾乎為零 機(jī)器人的表現(xiàn)受場地 燈光 電池電壓 電機(jī)等諸多因素的影響 你不可能做到你的訓(xùn)練場地環(huán)境和比賽場地環(huán)境一模一樣 不要過高期望機(jī)器人走直線 因為機(jī)器人左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速差異 在左右馬達(dá)同功率的情況下 可能會走偏 可以通過設(shè)置機(jī)器人左右馬達(dá)功率來調(diào)整機(jī)器人走直線 要設(shè)置好紅外檢測 盡量減少碰撞 機(jī)器人與墻壁或家具發(fā)生碰撞 一是要扣分 二是發(fā)生碰撞后機(jī)器人很容易錯過房間或弄錯方向 滅火風(fēng)扇要大一些 滅火時間要設(shè)置長一些 比賽中我們發(fā)現(xiàn) 有的機(jī)器人在發(fā)出滅火動作后3秒鐘就可將蠟燭熄滅 也有的機(jī)器人花了近30秒鐘才將蠟燭熄滅 這是風(fēng)扇大小的原因造成的 如果你的風(fēng)扇比較小 你可以考慮將滅火的時間設(shè)置長一些 四問題及對應(yīng)解決方法 1 機(jī)器人在走直線過程中碰到兩側(cè)的墻壁這說明機(jī)器人在走動過程中 左側(cè)紅外探測器不夠靈敏或過于靈敏 所以我們要調(diào)整左側(cè)紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 如果機(jī)器人碰到左側(cè)墻壁 我們就必須加大左側(cè)紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 使紅外探測器更加靈敏 如果機(jī)器人碰到右側(cè)墻壁 我們就必須減小左側(cè)紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 紅外發(fā)射器的調(diào)整方法如下 用十字螺絲刀順時針方向轉(zhuǎn)動紅外發(fā)射器上的旋鈕 就能加大紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 用十字螺絲刀逆時針方向轉(zhuǎn)動紅外發(fā)射器上的旋鈕 就能減小紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 2 機(jī)器人在左拐彎的位置不向左拐這說明機(jī)器人在左拐彎的位置仍檢測到障礙 我們只需減小前方紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度就行了 如果仍無法解決問題 可嘗試減小左側(cè)紅外發(fā)射器的發(fā)射強(qiáng)度 如果是右手走 可以不用左紅外測障 以免誤測 3 機(jī)器人在向左拐彎時卡在左墻壁上這說明機(jī)器人在左拐彎時轉(zhuǎn)動的弧度不夠大 所以我們需要在程序中調(diào)整左右馬達(dá)的速度 使其左拐彎的弧度變大 調(diào)整的方法有許多種 例如 提高左馬達(dá)的速度或降低右馬達(dá)的速度 也可以加快前沖的速度 4 風(fēng)扇打在了蠟燭上由于慣性前沖的厲害 可以設(shè)置 發(fā)現(xiàn)蠟燭旁邊的白線后退一段 這樣風(fēng)力也大 容易扇滅火焰 現(xiàn)在新出的AS MF四輪驅(qū)動 帶有剎車模塊 可能不會出現(xiàn)撞蠟燭現(xiàn)象 但是要把剎車距離設(shè)置合適 否則回退出白線滅火 這樣就犯規(guī)了 五實例與演示