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。
(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。
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,但测距范围有限(10cm~80cm)
d,指南针引导:效果好,但价格较贵约600~800RMB。
e,混合引导:多种导航方式优缺点互补,在不同情形下采用不同方式,软件较复杂。
(2),火焰定位
火焰定位包括寻找火焰和火焰定位两个部分。
机器人寻找火焰一般采用远红外火焰探头作为探测工具,为了准确、快速地确定火焰位置,可采用多种方式对远红外火焰探头进行改进,以下是常用的一些改装方案。
a,火焰探头的串联和并联:提高探头灵敏度。需要一定的硬件知识。
b,火焰探头的分散和集中:多个火焰探头分布在机器人周围不同地方,可快速定位火焰。要占用较多的数据输入通道,要对扩展卡,甚至是机器人主板进行改造。
要确定火焰位置即火焰定位,首先确定火焰方向,这样发现火焰后可直接朝火焰方向前进,节省灭火时间。
确定火焰方向一般可采用以下方法。
a,差动定位:根据左右两个远红外探头检测值,调整机器人方向,要求比赛前预先调整探头直到检测效果较一致。
b,最小值定位:机器人发现火焰后旋转一周,定下最小值(最亮点),然后通过朝向最小值方向前进,要求采用其它辅助装置记住最小值位置(指南针等),当然也可以实时判断是否到达最小值,这样可减少火焰方向定位时间。
确定火焰方向后,机器人朝火焰前进,这时要求确定火焰位置。确定火焰位置一般根据远红外火焰探头检测值判断,当然也可以根据比赛现场特征如蜡烛前的白线、机器人与墙壁的距离等定位。
(3),灭火方式
机器人灭火比赛对灭火方方式没有一定之规,但不能使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质来灭火(如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的方式来灭火。它可以运用类似水、空气、二氧化碳等,由于采用风扇的方式简单可靠易行,因此大多数用户都采用灭火这种方案。
采用风扇灭火时,在灭火时机器人可采用旋转法、摆头法、强风场法等动作灭火。风扇旋转时间可采用固定时间法、实时检测火焰法等。
灭火比赛实际效果要受很多现场条件的影响,应根据实际情况,反复调整机器人速度或探测器安装位置、系统参数,优化软件算法,多学习、多思考、多总结,不断创新