輪式機器人課程設(shè)計項目書

1、項目一、機器人的運動控制一、項目目標(biāo)：1.熟悉MT-UROBOT機器人的運動機構(gòu)2.了解MT-UROBOT的驅(qū)動原理3.理解調(diào)速原理4.掌握軟件控制方法，學(xué)會編寫自己控制程序二、項目描述：1.機器人的運動機構(gòu)兩個主動輪，金屬鋁芯、橡膠外胎。MT-UROBOT 機器人的主動輪有能夠完成向前直走，向后轉(zhuǎn)彎，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，這些平地上的技術(shù)動作；驅(qū)動機構(gòu)由直流電機和減速比約為30：1的齒輪箱構(gòu)成，齒輪減速箱將直流電機輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為機器人 可以需要的扭矩和轉(zhuǎn)速。動力強勁，效率高，噪音小。從動輪為一萬向輪。從動輪子與兩個主動輪構(gòu)成穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)支撐整個本體。如圖：驅(qū)動板減速齒輪箱直流電機從動輪圖1

2、.1 在沒有未經(jīng)減速齒輪變速的直流電機可以運行在800012000轉(zhuǎn)/分，MT-UROBO機器人的直流電機的轉(zhuǎn)速為8000轉(zhuǎn)/分。速度雖然高，但是驅(qū)動力很小，所以這里我們采用了減速齒輪箱,來增加轉(zhuǎn)矩。對于改變速度的傳動形式來說，就有一個傳動比的概念。對于齒輪傳動，傳動比可以用兩個齒輪的齒數(shù)來定義： Z1 為主動齒輪的齒數(shù)，Z2 為被動齒輪的齒數(shù)輸出的速度可表達(dá)為： 2驅(qū)動電路直流電機上的電壓大小影響它的轉(zhuǎn)速和扭矩差動方式是指將兩個有差異的或獨立的運動合成為一個運動。當(dāng)我們把兩個電機的運動合成為一個運動時，這就成了差動驅(qū)動。也就是兩個直流電機各有一個獨立驅(qū)動板。驅(qū)動板如圖：穩(wěn)壓芯片驅(qū)動芯片電流反

3、饋接口接直流電機編碼器接口電源，控制線接口圖1.2 驅(qū)動芯片為LMD18200, 有3A連續(xù)工作電流，6A的最大電流，非常高的轉(zhuǎn)換效率和紋波特性，并且具有過流、過熱保護(hù)，電路原理圖見用戶手冊圖3.29。電源芯片LM2577TADJ，采用電池升壓穩(wěn)壓電路，有效地提高了電機在電池電壓變化過程中的效率和穩(wěn)定性，電路圖見用戶手冊圖3.28。再驅(qū)動板上有一個驅(qū)動電流反饋接口，把它接到擴展板上的AD端口就可讀出此刻驅(qū)動器上的電流。3. 直流電機調(diào)速原理 直流電機將軸的旋轉(zhuǎn)運動輸入到齒輪箱，然后齒輪箱的輸出軸控制輪子轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動整個機器人的運動。電機的運動速度與加在其上的電壓有直接關(guān)系。直流電機上的電壓大

4、小與轉(zhuǎn)速和扭矩關(guān)系詳見用戶手冊圖2-11。直流電機的速度控制一般采用PWM(Pulse Width Modulation，脈沖調(diào)寬信號)波來實現(xiàn)，其基本原理是，在一定頻率下，調(diào)節(jié)脈沖寬度等效改變施加于直流電機的平均電壓，從而改變電機的轉(zhuǎn)動速度。 （a） （b）圖1.3 如圖1.2（a）是占空比是50的pwm波，把它加在直流電機兩端相當(dāng)于加在5v電壓如圖1.2（b）。 在MT-UROBOT中把機器人的速度是把012V電壓量化為01000的數(shù)值范圍，如果我們給定機器人的速度為500時，相當(dāng)于給電機6V電壓時的速度。三、程序舉例：程序功能：機器人的原地加速旋轉(zhuǎn)。機器人的原地旋轉(zhuǎn)速度從100加到800

5、。然后停下，調(diào)用的函數(shù)說明：move(200，200，0)運動控制函數(shù)，200指左輪運動速度，運動方向向后，200為右輪速度，向前運動。0指的是擴展電機速度參數(shù)，因為沒有用到擴展電機故速度為零。sleep(50);等待函數(shù)，50為等待的時間，單位為毫秒。流程圖：圖1.4參考源程序：#include <stdio.h>#include "ingenious.h"void main()int i,j;for(i=200;i<800;i+)j=i;move(i,-j,0);sleep(50);stop();五、練習(xí)題讀者可以嘗試寫一寫，a、機器人走正方形 b、機

6、器人變速前進(jìn)項目二、機器人的避障一、 項目目標(biāo)：1.了解大學(xué)版機器人傳感器分布2.了解機器人擴展板上的硬件接口3. 熟悉常用避障傳感器原理二、項目描述：1.綜合敘述 機器人的智能性的表現(xiàn)，主要包括對外界環(huán)境的感知能力和邏輯思維、決策判斷能力。處理器就是機器人的大腦，但在我們給他下載程序前，這個大腦是一片空白，我們的寫程序就是賦予機器人一定的智慧。機器人對外界環(huán)境的感知完全依賴于傳感器。在我們大學(xué)版機器人本體主要有以下幾種傳感器：紅外傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器、光敏電阻、碰撞傳感器、。在機器人本體上分布如 遠(yuǎn)紅外傳感器光敏電阻圖2.1。紅外發(fā)射紅外接收圖2.1碰撞傳感器安裝在碰撞環(huán)內(nèi)，前面三個，后面兩

7、個。2.傳感器紅外傳感器：紅外傳感器一般成對使用，由紅外發(fā)射和紅外接收傳感器構(gòu)成。紅外發(fā)射二極管顧名思義就是發(fā)射紅外線的二極管。紅外接收管就是對紅外光這個波段很敏感的光電二極管。它的光譜范圍700nm1000nm，940nm時光敏度最高。因其只對特定波段的光敏感，所以有較好的分光靈敏度，可避免受到靈敏度以外光信號的干擾。同理，遠(yuǎn)紅線傳感器對波長在6.0l000m光較敏感。光敏電阻：是一種對特定波長光照敏感的電阻。在光照下產(chǎn)生載流子，經(jīng)外加電場作用形成漂移運動，電子和空穴分別向電源正極和負(fù)極移動參與導(dǎo)電，從而是電阻值下降。阻值受溫度影響較大，一般低溫下敏感度較高，高溫下敏感度較低。常用的制作材料

8、為硫化鎘（CDS），用此材料做成的光敏電阻它感受光的波段和人眼相近。碰撞傳感器：實際上就是一個行程開關(guān)，它通過接觸碰撞產(chǎn)生一個開關(guān)量。DI1AD8AD13.擴展板上接口DO1DO5DI6圖2.2 擴展板上八個AD（模擬量輸入）接口，從AD1到AD8。6個DI(數(shù)字量輸入)接口，DI1DI6 。5個DO(數(shù)字量輸出)，DO1DO6。光敏電阻，遠(yuǎn)紅外接在AD接口上，紅外發(fā)射傳感器接在DO上，紅外接收接在DI上。碰撞傳感器接在DI接口上。4.機器人的避障原理在機器人本體上有三個紅外發(fā)射二極管，分布在機器人的兩側(cè)和中間。一個接收傳感器在中間。三個發(fā)射管輪流發(fā)射紅外線。當(dāng)紅外光遇到在其探測范圍

9、內(nèi)的障礙物，并與障礙物構(gòu)成一定角度時，便有光反射到接收傳感器。紅外線探測距離10cm80cm 90°范圍內(nèi)的比210mmx150mm面積大的障礙物。，在傳感器的上有一個可變電阻可以通過調(diào)節(jié)電阻來調(diào)節(jié)紅外線發(fā)射距離。碰撞傳感器在接觸到障礙物時，會向CPU發(fā)送一個電平信號，而光敏電阻在避障時只是做為一個輔助判斷。四、程序舉例：程序功能：用紅外傳感器實現(xiàn)避開障礙物的功能。用到的函數(shù)IR_CONTROL(6,1),函數(shù)參數(shù)的意義：6表示紅外接收傳感器接在DI6上，1表示這紅外發(fā)射接在DO1上。這個函數(shù)有一個返回值，返回為0時說明遇到障礙物，否則返回為1。實現(xiàn)的避障基本思路：左邊紅外探測到有障

10、礙向右轉(zhuǎn)，右邊探測到障礙時向左轉(zhuǎn)，當(dāng)中間或者中間和左右邊任一個探測到障礙時，先退后再向探測到障礙物方向相反的方向運動。1.流程圖圖2.32.源程序五、練習(xí)題1.嘗試寫一個碰撞傳感器避障的程序。2.將碰撞傳感器和紅外測障結(jié)合起來寫一避障程序項目三、機器人的尋跡一、項目目標(biāo)：1.掌握尋跡原理。 2.掌握MP3擴展卡的使用。 3.尋跡傳感器原理。二、項目描述：1.綜合敘述在自主式智能導(dǎo)航系統(tǒng)中，機器人要實現(xiàn)自動導(dǎo)引功能就必須要感知引導(dǎo)線，即常說的“尋跡”，這相當(dāng)于給機器人一個視覺功能。他能沿引導(dǎo)線運動。引導(dǎo)線采用與地面顏色有較大差別的線條作引導(dǎo)。尋跡傳感器安裝在機器人的底部，用來探測引導(dǎo)線的位置信息

11、，并把它傳輸?shù)紺PU中處理，CPU根據(jù)傳感器傳回引導(dǎo)線的位置信息來調(diào)整電機的運行速度，從而達(dá)到調(diào)整機器人運動姿態(tài)的目的。在引導(dǎo)線上某些位置加上特定的標(biāo)記，使機器人能在這些點能夠停下來，播放一段音樂或是語音后繼續(xù)。語音部分通過外接一個MP3播放卡來實現(xiàn)。2.傳感器尋跡傳感器是一對光電二極管。一個發(fā)射管，一個接收管。當(dāng)發(fā)射光照射到不同顏色物體上時所吸收強度不一樣，導(dǎo)致反射光強度不一樣，這樣對不同顏色接收管接收的光強度也不一樣。傳感器如下圖：圖3.1傳感器上的可變電阻，可以調(diào)節(jié)發(fā)射紅外線的強度。3.MP3播放卡 MP3播放卡的功能與我們用的普通的MP3功能基本相同，內(nèi)存為256MB。它與機器人之間通

12、過串口通信。播放卡的通信協(xié)議如下：波特率：9600bit/s,一位起始位，一位停止位。指令間隔最少為15ms每個指令是1字節(jié)1. 指定播放第幾首 第幾首 (<1280)(即小于128的數(shù)都是播放第幾首) 返回: 第幾首發(fā)播放指令，若15MS未收到返回，再要重發(fā)播放指令。要刪除一首，要先發(fā)停止命令，返回0則不成功。2. 讀回當(dāng)前歌曲的總時間 0x81 返回: 秒 3. 查詢狀態(tài) 0x82 返回: 1 停止 2 暫停 3 播放 5 錄音6 快進(jìn)7 快退8 刪除 4. 查詢當(dāng)前曲目播放的時間 0x83 返回兩字節(jié):分 秒 5. 暫停/播放 0x84 返回: 0x84 6. 音量 0x85/0x

13、86 (0x85à音量 + , 0x86à音量 -) 返回: 0x85/0x86 7. 快進(jìn)退 0x87/0x88 返回: 0x87/0x88 8. A-B重復(fù) 0x89 返回: 0x89 第一次 設(shè)A點第二次 設(shè)B點第三次 正常播放注：在播放狀態(tài)下才有此功能9. FLASH總空間和剩余空間 0x8C/0x8D (0x8Cà總空間, 0x8Dà剩余空間)返回兩字節(jié)： M256m (以M(兆)為單位)10. 停止快進(jìn)快退 0x8e 返回: 0x8e11. 停止播放 0x8F (可以控制:“播放”“錄音”) 返回: 0x8F 13 取得音量值： 0x90返回

14、: 音量 14上一首/下一首 0x91/0x92 返回: 0x91/0x9215.查詢總歌曲數(shù) 0x93 返回: 歌曲數(shù)(1個字節(jié)) 16.查詢當(dāng)前歌曲號 0x94 返回: 當(dāng)前歌曲號(1個字節(jié))17 設(shè)置播放速度 0xA0+ 速度 可在024之間變化，正常播放時的速度值為12返回: 0x8F 00 0xAA 校驗和 - 成功19 設(shè)置EQ音效值 0xB0 EQ 1自然； 2重低音； 3搖滾4爵士； 5流行； 6柔和；7古典返回: 0xB0 EQ20 設(shè)置循環(huán)值 0xC0 REPEAT 1 單曲播放到尾； 2單曲循環(huán)； 3全部播放4全部循環(huán)； 返回: 0xC0 REPEAT 下載到MP3播放卡

15、中的歌曲一般為mp3格式。在播放卡中對歌曲的排序是依據(jù)拷貝到FLASH中歌曲的先后順序來的。第一次拷貝到播放卡中的即為第一首歌曲。歌曲的音量最大為63。三、程序舉例程序功能：在白色的地面上，貼黑色引導(dǎo)線，在黑色引導(dǎo)線上做一些位置標(biāo)記，這里的位置標(biāo)記為一條比兩傳感器位置寬的黑線，這樣當(dāng)兩個傳感器同時檢測到黑線時，機器人就認(rèn)為這是一個停留點。機器人沿著黑色引導(dǎo)線運動，并在標(biāo)記處停留并播放語音信號。這個程序我們可以把它分成兩部分來做，一部分是尋跡部分，另一部分為與MP3通信部分，即MP3播放卡的控制。程序中用到的函數(shù)：serial_init(9600)：串口初始化，設(shè)置串口波特率。serial_se

16、nd(2,t)：串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)，2為串口號，在機器人的擴展板一共有兩個串口。t為串口發(fā)送的內(nèi)容。serial_receive(2)：串口數(shù)據(jù)接收函數(shù)。2為串口號，如果是接收來自串口1數(shù)據(jù)時，把函數(shù)改為serial_receive(1)，即可。Clr_Screen()： 清屏。Mprintf(1,"song=%d",receivedata);：1為數(shù)據(jù)顯示在第幾行?？梢燥@示的行數(shù)為1，3，5，7。1.流程圖2.源程序項目四、機器人的無線通信一、項目目標(biāo)1.掌握無線通信模塊的使用。2.機器人間的通信實現(xiàn)3.用PC機遙控機器人的動作二、項目描述：1.綜合敘述大學(xué)版機器人配備的無

17、線通信模塊，使機器人間的能夠進(jìn)行信息交互?？梢杂谶M(jìn)行群體機器人的研究和機器人的遠(yuǎn)程無線控制。2.無線通信模塊特點以及通信協(xié)議無線模塊的通信信道是半雙工的，最適合點對多點的通信方式，這種方式首先需要設(shè)1個主站，其余為從站，所有站都編一個唯一的地址。通信的協(xié)調(diào)完全由主站控制，主站采用帶地址碼的數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)或命令，從站全部都接收，并將接收到的地址碼與本地地址碼比較，不同則將數(shù)據(jù)全部丟掉，不做任何響應(yīng)；地址碼相同，則證明數(shù)據(jù)是給本地的，從站根據(jù)傳過來的數(shù)據(jù)或命令進(jìn)行不同的響應(yīng)，將響應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送回去。這些工作都需要上層協(xié)議來完成，并可保證在任何一個瞬間，通信網(wǎng)中只有一個電臺處于發(fā)送狀態(tài)，以免相互干擾。

18、 也可以用于點對點通信，使用更加簡單，在對串口的編程時，只要記住其為半雙工通信方式，時刻注意收發(fā)的來回時序就可以了。通信模塊指標(biāo)：1.微功率發(fā)射，最大發(fā)射功率10mW, 2.ISM頻段,無需申請頻點。載頻頻率433MHz 3.高抗干擾能力和低誤碼率。 基于FSK的調(diào)制方式，采用高效前向糾錯信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗突發(fā)干擾和隨機干擾的能力，在信道誤碼率為10-2時，可得到實際誤碼率10-510-6。 傳輸距離： 在視距情況下，模塊天線安裝位置離地面高度>2米可靠傳輸距離大于100m，在干擾較好的環(huán)境下。 電源： 使用直流電源，電壓+3.65.0V，可以與其它設(shè)備共用電源，但請選擇紋波系數(shù)

19、統(tǒng)好的電源，如果有條件話，可采用5V穩(wěn)壓片單獨供電。另外，系統(tǒng)設(shè)備中若有其他設(shè)備，則需可靠接地。若沒有條件可靠接入大地，則可自成一地，但必須與市電完全隔離。 FSK調(diào)制原理：數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK），二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK信號便是符號“1”對應(yīng)于載頻，而符號“0”對應(yīng)于載頻（與不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且與之間的改變是瞬間完成的。 從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來實現(xiàn)，也可用鍵控法來實現(xiàn)。模擬調(diào)頻法是利用一個矩形脈沖序列對一個載波進(jìn)行調(diào)頻，是頻移鍵控通信方式早期采用的實現(xiàn)方法。2FSK

20、鍵控法則是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨立頻率源進(jìn)行選通。鍵控法的特點是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛。2FSK信號的產(chǎn)生方法及波形示例如圖所示。圖中s(t)為代表信息的二進(jìn)制矩形脈沖序列，即是2FSK信號。 3.PC機遙控機器人的上位機程序 上位機采用VC編寫三、程序舉例：程序功能：三臺機器人間的通信。1.三臺機器人的數(shù)據(jù)傳遞過程在例程中一共有三個程序，三臺機器人各下載一個程序，其中一臺下載有serial_main.c機器人為通信主機, 其它兩臺機器為通信從機。Serial_main.c機器人：Serial_2.cSerial_3.c2.源程序Serial

21、_main.c#include "ingenious.h"unsigned int receivedata=0;int a = 0;void zhengfang()/*走個圓*/ move(-400,-200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop(); void yuan() move(400,200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop();void main() int i = 0; while(1) receivedata = serial_receive(2); if(a=0) move(200,195,0);

22、 /*先往前走兩秒*/ sleep(2000); stop(); /*停兩秒*/ serial_send(2,0x00f0); /*命令其他機器前進(jìn)1s*/ sleep(2000); zhengfang(); serial_send(2,0x0002); /*命令2號機走圓*/ a += 1; if(receivedata = 0x0001)/*等待3號機走完正方形后走圓*/ yuan(); serial_send(2,0x0012); /*命令3號機走圓形*/ if(receivedata = 0x0011)/*等待3號機走完圓后后一起走圓*/ zhengfang(); sleep(1000

23、); yuan(); a=0; /*從頭開始*/ Serial_2.c#include <stdio.h>#include "ingenious.h"unsigned int receivedata=0;int a = 1;void zhengfang() move(-400,-200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop(); void yuan() move(400,200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop();void main() while(1) receivedata = serial_re

24、ceive(2); if(receivedata = 0x00f0) /*一齊前進(jìn)一秒*/ move(200,200,0); sleep(1000); stop(); if(receivedata = 0x0002) zhengfang(); serial_send(2,0x0003);/*通知3號機走正方形*/ if(receivedata = 0x0012) yuan(); serial_send(2,0x0013);/*通知3號機走圓形*/ if(receivedata = 0x0011) zhengfang(); sleep(1000); yuan(); a=0; /*從頭開始*/ S

25、erial_3.cinclude <stdio.h>#include "ingenious.h"unsigned int receivedata=0;int a = 1;void zhengfang() move(-400,-200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop(); void yuan() move(400,200,0);/*演示走一個圓形*/ sleep(5000); stop();void main() while(1) receivedata = serial_receive(2); if(receivedata =

26、0x00f0) /*一齊前進(jìn)一秒*/ move(200,200,0); sleep(1000); stop(); if(receivedata = 0x0003) zhengfang(); /*serial_send(2,0x0004);/*通知4號機走正方形*/ serial_send(2,0x0001); if(receivedata = 0x0013) yuan(); /*serial_send(2,0x0014);/*通知4號機走圓形*/ serial_send(2,0x0011); zhengfang(); sleep(1000); yuan(); /*if(receivedata

27、= 0x0011) zhengfang(); sleep(1000); yuan(); */ 項目五、趨光機器人一、 項目目標(biāo)1.熟悉趨光傳感器的基本原理2.掌握趨光程序的編寫3.完成練習(xí)題中列舉項目二、項目描述1.項目綜合敘述： 在機器人的本體上有兩個遠(yuǎn)紅外傳感器，可以作為火焰探測傳感器。當(dāng)傳感器探測到火焰時，經(jīng)AD采樣的到的數(shù)字量將會變大。根據(jù)不同方向的傳感器返回數(shù)值來確定位置光和熱源位置。用戶可以通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)遠(yuǎn)紅外傳感器靈敏度，檢測距離范圍為01m。2.傳感器 圖5.1 遠(yuǎn)紅外傳感器圖5.2 遠(yuǎn)紅外傳感器 遠(yuǎn)紅外傳感器將外界紅外光的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，在電阻上產(chǎn)生電壓，通過A/

28、D 轉(zhuǎn)換器反映為01023 范圍內(nèi)的數(shù)值。外界紅外光越強，數(shù)值越大。因此越靠近熱源，機器人顯示讀數(shù)越大。根據(jù)函數(shù)返回值的變化能判斷紅外光線的強弱,從而能大致判別出熱源的遠(yuǎn)近。注意：由于遠(yuǎn)紅外火焰探頭工作溫度為-2585,存放溫度為30 100，超過以上溫度范圍，遠(yuǎn)紅外火焰探頭可能會出現(xiàn)工作失常甚至損壞，所以在使用過程中應(yīng)注意火焰探頭離熱源的距離不能太近，以免造成損壞。外，遠(yuǎn)紅外傳感器探測角度為60°（參見下圖），測試時最好讓熱源處于探頭的檢測范圍內(nèi)。 圖5.3遠(yuǎn)紅外傳感器探測角度3.參考程序項目六、滅火機器人一、項目目標(biāo)：1.機器人走迷宮實現(xiàn)策略2.傳感器的綜合應(yīng)用二、項目描述1.綜

29、合描述智能機器人滅火比賽最早是由美國三一學(xué)院杰克門德爾遜等一批國際著名機器人學(xué)家發(fā)起創(chuàng)辦的，比賽要求參賽機器人按照預(yù)先編排好的程序，通過傳感器和超聲波等探測設(shè)備對周圍環(huán)境進(jìn)行模擬分析搜索，在“房間”里用最快的速度找到代表火源的蠟燭并將其撲滅，誰用時最短誰就獲勝。目前，滅火比賽已發(fā)展成為世界上最為普及、最具影響力的智能機器人比賽。我們的大學(xué)版智能機器人的滅火項目，強調(diào)競技而注重對滅火競賽所用到的滅火策略和傳感器的學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在國際標(biāo)準(zhǔn)滅火場地是如圖：孤立的房間圖中紅色為火焰，每個房間都將保留標(biāo)識火源的白線，即在火焰的前面貼一條白色線。滅火思路：首先尋找火源，發(fā)現(xiàn)火源后，確定火源的方位，接近火源，然后

30、做出滅火動作，熄滅蠟燭。 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，機器人從而來判斷是否找到蠟燭。 發(fā)現(xiàn)火源后，就要接近火源，當(dāng)?shù)竭_(dá)可滅火的范圍后，就開始滅火。機器人是利用火焰?zhèn)鞲衅骱偷孛婊叶葌鞲衅鳎z測火焰周圍白線的）來判斷離火源的遠(yuǎn)近。具體地說，就是利用正前方火焰?zhèn)鞲衅鞑杉幕鹧嬷档拇笮眚?qū)使機器人靠近火源，然后通過左右兩邊的火焰返回值進(jìn)行矯正，如左比右

31、亮（火焰?zhèn)鞲衅鞣祷刂当憩F(xiàn)為左大于右），機器人向左前方移動，右比左亮（火焰?zhèn)鞲衅鞣祷刂当憩F(xiàn)為右大于左）向右前方移動。一邊矯正一邊前進(jìn)；當(dāng)正前方火焰值到達(dá)預(yù)定的值時，機器人停止前進(jìn)，啟動風(fēng)扇開始滅火。2.傳感器安裝機器人根據(jù)需要做部分改裝，MT-UROBOT機器人專門配備了滅火套件。滅火套件如圖探測火焰的傳感器與前面趨光項目的傳感器是一樣的，所以這里的火焰探測傳感器也是接在AD接口上的，在滅火項目中如果不考慮的那個孤立的房間處理時，這些傳感器可以不用加，因為在機器人本體上已有兩個傳感器。支架的安裝如圖：檢測蠟燭周圍白線的灰度傳感器（前面項目中的尋跡傳感器）安裝如圖：3.滅火過程 在項目描述中我們說

32、過滅火過程主要分為：1.尋找火焰 2.找到火焰調(diào)整機器人方位 3.熄滅火焰尋找火焰的策略：通過右手或者左手法則走迷宮的方法，對房間進(jìn)行逐個搜索。這里采用左手法則來走迷宮，所謂的左手法則就是機器人沿著左邊的墻走。機器人依靠本體上的避障傳感器來實現(xiàn)，把機器人的右輪的速度設(shè)置的比左輪速度快，機器人肯定會運動到接近墻面如圖中1的位置，這時左邊的紅外測障傳感器探測到障礙物（墻面，返回值為0），機器人調(diào)整兩輪的速度到左輪快右輪慢，運動到2位置時，測障傳感器返回的值為1，這時在調(diào)整機器人速度到前一個狀態(tài)，即右輪速度快左輪速度慢。所以機器人的沿墻走的路線是一條如圖曲線。在遇到直角時，同樣也是通過本體上中間和右

33、側(cè)的測障傳感器來判斷的。機器人沿墻走路徑墻面發(fā)現(xiàn)火焰并調(diào)整機器人位置：當(dāng)在機器人找到點燃蠟燭的房間時，機器人要調(diào)整位置使滅火風(fēng)扇正對火焰。根據(jù)兩個遠(yuǎn)紅外傳感器的數(shù)值來確定蠟燭位置。遠(yuǎn)紅外傳感器在使用前要首先要校正，就是在相同的環(huán)境下調(diào)節(jié)傳感器上的可變電阻使得到的數(shù)字量相差不大，這樣在判斷火焰位置時兩個傳感器才有可比對性。熄滅火焰：機器人調(diào)整滅火姿態(tài)時也可以大概的判斷離火源有多遠(yuǎn)，但為了不撞倒蠟燭，在火源周圍貼有白線，在機器人離很近時通過尋跡傳感器判斷是否遇到白線。有白線停下，啟動風(fēng)扇滅火。4.參考程序： 程序說明:程序的構(gòu)成如圖，根據(jù)程序的基本構(gòu)成圖可以寫成四個函數(shù)，根據(jù)傳感器的狀態(tài)，這幾個函

34、數(shù)被依次調(diào)用。AD2,AD3遠(yuǎn)紅外傳感器接口，DO(5,0)為DO口的輸出函數(shù)，參數(shù)5是指第5個數(shù)字輸出接口，0表示輸出低電平。DO口輸出電平能夠直接驅(qū)動用來滅火的電機。 源程序：#include <stdio.h>#include "ingenious.h"int AD2 = 0;int AD3 = 0;int AD7 = 0;int AD5 = 0;int AD6 = 0;int AD8 = 0;int obs1=0;int obs2=0;int obs3=0;int obs4=0;int DI3=0,DI2=0;void adjust();void follow_wall();void M_fire();void main() while(1) AD2 = AD(2); AD7 = AD(7); AD3 = AD(3); AD8 = AD(8); if(AD2<200)&&(AD3<200)/*&&(AD7<280)*/) f