小型双轮差速底盘机器人实现灭火功能
本帖最后由 机器谱 于 2023-7-31 10:19 编辑1. 功能说明
灭火机器人是一种特殊的机器人，专门用于进行火灾扑救和灭火任务。它们通常具备以下功能和特点：
① 火灾侦测：灭火机器人配备了各种传感器和探测设备，可以检测烟雾、温度升高等火灾迹象。
② 火灾扑救：灭火机器人可携带水枪或干粉喷射器等扑救工具，能够快速响应并灭除小型火灾或控制火势。
③ 自主导航：灭火机器人通常拥有自主导航和避障系统，能够在火灾现场进行移动和操作，同时规避障碍物。
④ 远程操作：由于火灾环境通常危险且恶劣，灭火机器人通常可以通过遥控或预设指令来进行操作，使人员可以在安全区域远程操控。
⑤ 视频监控：一些灭火机器人还配备了摄像头或红外传感器，能够实时传输图像或视频给指挥中心，以辅助决策和情报收集。
⑥ 多种应用场景：灭火机器人广泛应用于各类场所，如工厂、仓库、地下车库、建筑物、船舶等，帮助人们更有效地对抗火灾。
本文示例将实现当R023样机小型双轮差速底盘机器人检测到火源时进行灭火的一个功能。
2. 结构装配
按照下图所示方式进行安装：
3. 电子硬件
在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：
主控板Basra主控板（兼容Arduino Uno）
扩展板Bigfish2.1扩展板
传感器超声测距模块
火焰传感器
电池7.4V锂电池
其它风扇、马达驱动
按照下图所示方式进行电路连接：
4. 功能实现
编程环境：Arduino 1.8.19
① 下面提供一个控制小车前后左右停的参考例程（Test1.ino）：
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版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
https://opensource.org/licenses/MIT
by 机器谱 2023-07-14 https://www.robotway.com/
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#include <Servo.h>//调用舵机库函数
#define middle1 105//定义对应舵机的中间值，即停止转动的值
#define middle2 89//此值需要测量，各个舵机不一定相同
Servo myservo;//声明舵机类数组，用于控制的两个舵机
void setup()
{
myservo.attach(4);//绑定舵机的输出引脚
myservo.attach(3);
}
void loop()
{
Left();//调用左转函数
delay(1000);//延时函数
Right();
delay(1000);
Forwards();
delay(1000);
stop();
delay(1000);
}
void Left()//左转函数
{
myservo.write(middle1);//输出相应的舵机参数，使舵机运行
myservo.write(middle2 + 20);
}
void Right()//右转函数
{
myservo.write(middle1 - 20);
myservo.write(middle2);
}
void Forwards()//前进函数
{
myservo.write(middle1 - 20);
myservo.write(middle2 + 20);
}
void stop()//后退函数
{
myservo.write(middle1);
myservo.write(middle2);
}
② 下面提供一个控制风扇转动与停止的参考例程（Test2.ino）：
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------------------------------*/
void setup()
{
pinMode(5, OUTPUT);//设置引脚5的功能为输出
}
void loop()
{
WindStart();
delay(1000);
WindStop();
delay(1000);
}
void WindStart()//风扇旋转函数
{
digitalWrite(5, HIGH);//置高引脚5的输出电平
}
void WindStop()//风扇旋转停止函数
{
digitalWrite(5, LOW);//置低引脚5的输出电平
}
③ 下面提供一个超声波模块测试距离的参考例程（Test3.ino）：
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#define ECHOPIN A3//使用宏定义对超声波模块连接的引脚进行定义
#define TRIGPIN 2
void setup()
{
Serial.begin(9600);//打开串口
pinMode(ECHOPIN, INPUT);
pinMode(TRIGPIN, OUTPUT);
}
void loop()
{
Serial.println(Distance());//串口打印距离
delay(500);
}
int Distance()//超声波距离测量函数，返回测量的距离
{
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIGPIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
int distance = pulseIn(ECHOPIN, HIGH);
distance= distance/58;
return distance;
}
④ 下面提供一个识别火焰的参考例程（Test4.ino）：
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int pin = {A0, A2, A4};//定义火焰传感器的引脚，此处用到了三个
int value; //用于存储传感器的变量值
void setup()
{
SerialUSB.begin(9600);//打开串口
}
void loop()
{
for(int i=0; i<3; i++){//通过循环扫描读取传感器的值
value = analogRead(pin);//analogRead()用于读取传感器的AD值
}
SerialUSB.println(ValueDeal());//串口打印传感器的触发状态
delay(500);
}
int ValueDeal()//火焰传感器识别函数，根据返回值的不同可以判断传感器的触发状态
{
if(value < 900 || value < 900 || value < 900){
if(value < value){
if(value < value){
return 0;//A0引脚连接的传感器触发
}
else
return 2;//A4引脚连接的传感器触发
}
else
{
if(value < value){
return 1;//A2引脚连接的传感器触发
}
else
return 2;
}
}
return 3;//无触发
}
⑤ 下面提供一个小车在行进间进行避障的参考例程（Test5.ino）：
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#include <Servo.h>
#define ECHOPIN A3
#define TRIGPIN 2
#define middle1 105
#define middle2 89
int pin = {A0, A2, A4};
int value;
Servo myservo;
void setup()
{
pinMode(ECHOPIN, INPUT);
pinMode(TRIGPIN, OUTPUT);
myservo.attach(4);
myservo.attach(3);
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop()
{
for(int i=0; i<3; i++){
value = analogRead(pin);
}
int distance = Distance();
switch (ValueDeal()) {//根据传感器处理函数的返回值进行相应的处理
case 0:
Left();
break;
case 1:
Forward();
break;
case 2:
Right();
break;
case 3:
if(distance < 10){//当小车距离障碍10CM时进行避障处理
Back();
delay(1000);
Left();
delay(500);
}
else
Forward();
break;
default:
Stop();
}
}
int ValueDeal()
{
if(value < 900 || value < 900 || value < 900){
if(value < value){
if(value < value){
return 0;
}
else
return 2;
}
else
{
if(value < value){
return 1;
}
else
return 2;
}
}
return 3;
}
int Distance()
{
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIGPIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
int distance = pulseIn(ECHOPIN, HIGH, 14705);
distance = (int)(distance/58);
return distance;
}
void Forward()
{
myservo.write(middle1 - 30);
myservo.write(middle2 + 30);
}
void Back()
{
myservo.write(middle1 + 20);
myservo.write(middle2 - 20);
}
void Left()
{
myservo.write(middle1);
myservo.write(middle2 + 30);
}
void Right()
{
myservo.write(middle1 - 30);
myservo.write(middle2);
}
void Stop()
{
myservo.write(middle1);
myservo.write(middle2);
}
⑥ 下面提供一个实现灭火的完整程序（FireOffCar.ino）：
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#include <Servo.h>
#define ECHOPIN A3
#define TRIGPIN 2
#define middle1 105
#define middle2 89
int pin = {A0, A2, A4};
int value;
Servo myservo;
void setup()
{
SerialUSB.begin(9600);
pinMode(ECHOPIN, INPUT);
pinMode(TRIGPIN, OUTPUT);
myservo.attach(4);
myservo.attach(3);
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop()
{
for(int i=0; i<3; i++){
value = analogRead(pin);
}
int distance = Distance();
SerialUSB.println(distance);
switch (ValueDeal()) {
case 0:
Left();
break;
case 1:
Forward();
if(distance < 10){
while(analogRead(pin) < 900){
Stop();
WindStart();
delay(2000);
}
}
break;
case 2:
Right();
break;
case 3:
if(distance < 10){
Back();
delay(1000);
Left();
delay(500);
}
else
Forward();
break;
default:
Stop();
}
WindStop();
}
int ValueDeal()
{
if(value < 900 || value < 900 || value < 900){
if(value < value){
if(value < value){
return 0;
}
else
return 2;
}
else
{
if(value < value){
return 1;
}
else
return 2;
}
}
return 3;
}
int Distance()
{
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIGPIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIGPIN, LOW);
int distance = pulseIn(ECHOPIN, HIGH, 14705);
distance = (int)(distance/58);
return distance;
}
void WindStart()
{
digitalWrite(5, HIGH);
}
void WindStop()
{
digitalWrite(5, LOW);
}
void Forward()
{
myservo.write(middle1 - 30);
myservo.write(middle2 + 30);
}
void Back()
{
myservo.write(middle1 + 20);
myservo.write(middle2 - 20);
}
void Left()
{
myservo.write(middle1);
myservo.write(middle2 + 30);
}
void Right()
{
myservo.write(middle1 - 30);
myservo.write(middle2);
}
void Stop()
{
myservo.write(middle1);
myservo.write(middle2);
}
5. 资料下载
资料内容：程序源代码
资料下载地址：小型双轮差速底盘-灭火 https://www.robotway.com/h-col-113.html
页:
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