机器人灭火比赛中如何寻找火源

机器人灭火比赛中如何寻找火源
机器人灭火比赛中如何寻找火源

机器人灭火比赛中如何寻找火源

目前,机器人竞赛不但在大学蓬勃发展,在中小学,也越来越多地开展,这对机器人技术的发展起到很大作用,同时对我国的素质教育也起到一定的作用。在这些面向青少年的机器人比赛中,有美国三一学院创立的机器人灭火比赛算比较成功的比赛,今年已经是第10届了。

如何找到火源——这是摆在我们面前最重要的问题。要准确找火源,必须有好的传感器,让我们先看看可以使用的传感器。

1。乐高光感

使用乐高的光感可以检测到火源,因为火焰不但发光,而且发射红外线,而乐高的光感对可以检测可见光的强弱,对红外线也有反应(不过它不是专门为检测红外线而开发),如果使用这个传感器,建议做两个改进:

?为了避免机器人走进墙壁时,受光感本身发出的光线的发射光影响,建议使用黑色胶带将光感前面的发光红色灯盖住。

?为了避免可见光的影响,可以在光感前面放置一个可见光滤镜,看看家里家电的遥控器吧,几乎每个遥控器都在前面放置了滤镜,这样可以避免可见光的影响。

2。红外线传感器

火焰不但发光,而且发射红外线,所以我们可以直接作一个红外线传感器,由于这类型的传感器对可见光不是很敏感,所以可以很好地避免环境光线的影响。这里给出一个红外线传感器的电路。由于去年的足球比赛也是用了红外传感器,所以一些参加过去年比赛的学校可以直接使用这个传感器,也可以直接从西觅亚公司购买。

3。焦热电传感器(Pyroelectric Sensors)

很多军事爱好者可能早就听说过夜视仪,其实,夜视仪就是应用热成像原理,因为不同温度的物体发射的红外线不一样,所以可以应用热成像将人或动物从周围的环境区别开,而不需要可见光,现在我们也可以使用焦热电传感器找到火源。

这个传感器可以非常方便地安装在RCX或其它机器人控制器上面。下图就是与R CX的接口电路:

4。烟雾检测

燃烧一般会产生烟雾,所以我们也可以使用烟雾传感器来检测火源,烟雾传感器形状如下,在很多大楼都可以看到,用于自动消防系统中。

这种烟雾传感器输出电压一般较高,由于一般的控制器的传感器输入通常不能超过5V,所以如果你需要使用,最好在传感器输出和GND端上安装一个稳压二极管。

5。热检测

总所周知,火会产生热,所以我们也可以使用温度传感器来检测火源,市面上可以很容易购买得到这中传感器,下面与LM335为例,通常的电路如下:

当然你也可以对信号进行放大,如下图:

智能消防机器人

智能消防机器人 目录 第一章引言 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2 Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire..2 1.3 实现功能 (3) 1.4 模拟房子介绍 (3) 第二章系统整体方案设计 (4) 2.1系统硬件设计 (4) 2.2系统软件设计 (4) 第三章硬件设计 (5) 3.1 电源管理模块 (5) 3.11稳压芯片LM7805、7806CV (5) 3.12电源模块电路原理图 (5) 3.2 电机驱动芯BTS7960 (6) 3.21 BTS7960的逻辑功能 (6) 3.22 外形及封装 (6) 3.23BTS7960电路原理图 (7) 3.3地面灰度检测传感器 ST188 (7) 3.3.1 ST188特点 (7) 3.3.2 检测原理 (7) 3.3.3 应用范围 (7) 3.3.4 外形尺寸(单位mm) (7) 3.3.5 ST188原理图 (8) 3.4火焰传感器 (8) 3.4.1火焰传感器使用 (8) 3.5报警电路 (8) 第四章软件设计 (9) 4.1 灭火机器人行进路线分析 (9) 4.2 软件流程图 (11) 4.3软件开发平台介绍 (11) 第五章调试记录及实验心得 (12) 5.1 调试记录 (12) 参考文献 (13) 附录: 程序清单 (13)

第一章引言 1.1课题背景 如今国内外对消防设备的研究越来越重视,投入也越来越多。慢慢趋向于自动化、智能化。实现灭火、火场侦查、危险物品泄露探测、破拆等功能。本文设计主要完成的功能是扑火救人。 本设计是基于STC89C52单片机对电动车进行控制的自动控制系统,研究的内容有:主要方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。硬件设计主要有电机驱动电路、热光源采集电路、声音采集电路、电风扇驱动电路、停车信号采集电路、LCD显示电路、电源电路及单片机最小系统。本系统以STC89C52单片机作为控制核心,通过接受到热光源采集电路传送的信号和声音采集电路传送的信号,对电动车电机进行控制,从而实现对电动车的转向控制。当两处着火,一处是物品,另一处是人着火;电动车通过声音识别,优先将人身上的火扑灭。其所实现的功能相当于简易消防机器人。 【关键词】消防车热光源 STM32单片机 LM298 ST178 1.2Intelligent Design and manufacture of electric cars Fire Abstract Today, fire-fighting equipment at home and abroad more and more emphasis on the study, input more and more. Slowly tends to automation and intelligence. To achieve fire fighting, fire detection, hazardous materials leak detection, ripper and other functions. This function is primarily designed to complete fire fighting to save people. The design is based STC89C52 microcontroller to control for electric vehicle control system to study the contents of the following: the main program feasibility studies, hardware design, software design, system debugging in kind. Hardware design, main motor drive circuit, thermal light source acquisition circuit, the sound collection circuit, fan drive circuit, stopping the signal acquisition circuit, LCD display circuit, power circuit and microcontroller minimum system. The system STC89C52 microcomputer as the control core, through the acquisition circuit receives light transmitted thermal signal and voice signal acquisition circuit transmission of electric vehicle motors to be controlled in order to achieve steering control for electric vehicles. When the two fire, one is the items, another is a human on fire; electric vehicle through voice recognition, give priority to the human body fire. They achieve the functional equivalent of simple fire-fighting robot. 【Key words】:fire engine 、hot light、STM32 MCU 、LM298ST178

机器人足球比赛规则

机器人足球比赛规则 1.前言 本规则对已经沿用多年的2对2机器人足球比赛规则做了一些修改。目的是强调机器人足球比赛中的技术成份,而不是一味比拼速度和力量。对于本规则肯定会有一个适应过程,但对机器人足球的正常发展是有益的。 2.比赛场地和足球 2.1.机器人足球的矩形比赛场地长2430mm、宽1820mm。球场区长1830mm、宽1220mm,球场四周有宽度为300mm的白色界边,如图1所示。场地周围包括球门后面有高为80mm黑色亚光围栏。 2.2.赛场地面覆盖一层乙烯基场地纸。球场应水平和平整。白色边界包括场地边缘,也应平坦。 图1 比赛场地(mm) 2.3.场地应放置在地毯或毛毡基底上。场地可放在桌上或地板上。 2.4.球门宽度为450mm,深度为80mm。每个球门在距地面140mm处有一横梁。球门内的后面和侧面涂成天蓝色。地面平坦和水平,为白色。球门外侧面应涂有亚光黑色。球门的侧壁延伸到围栏,以防止足球从球门后方滚入。 2.5.场上有两个发球区,图2中用白色表示,但在场地纸上并未标记。它们是绿色区域

和黄色区域与灰色区的两条交接线(如下图白线)。 2.51最近发球点:如下图,如果球从B 区出界或在C 区犯规,最近发球点为作通过出界点或犯规点并与虚线平行的直线,该直线与靠近出界点或犯规点的白线的交点;如球从A 区出界或在罚球区犯规,最近发球点靠近出界点或犯规点的白线端点。 图2 发球区 2.6.参赛队必须根据场馆的照明和磁场条件调整机器人。比赛组织者将尽力保持较低的照度,并使赛场远离磁场(比如地板下的布线和金属物体)。不过仍建议各参赛队应设法让自己的机器人能适应各种照明和磁场干扰情况,并应对场地表面大约5mm 高的轻微起伏。 2.7.比赛采用会发射红外线的直径75~80mm 的电子球。每场开赛前,裁判都要检查足球是否损坏。本届竞赛用球为Wiltronics 制造的MK2红外球,或由日本EK 公司制造的RoboSoccer RCJ-04足球。这两种球都被允许用于比赛。MK2红外球外壳较薄,参赛队必须控制机器人的动力,否则损坏足球后可能会根据规则5.9被取消比赛资格。 3.机器人 3.1.机器人必须是经参赛队员启动后能够自动控制的机器人,禁止使用任何遥控方式操控。每支参赛队可使用不超过两个机器人参赛。比赛中禁止使用备用机器人,即在所有场次比赛使用相同机器人,违者取消比赛资格。 3.2.参加本比赛的机器人限用竞赛组委会指定的教育 机器人套材。只要有可能,也允许以上器材混用。 3.3.机器人必须能纳入内径和高度为220mm 的圆筒 中,重量不得超过2.5kg 。 3.4.机器人带球装置的控球区定义为连接在机器人身 上的任何突出部位形成的内部空间,控球区的深度不得超过 30mm ,如图3所示。 图3 控球区示意图 A A A A B B

2017年江苏青少年机器人普及赛-投篮机器人竞赛

2017年江苏省青少年机器人普及赛-投篮机器人竞赛 1、比赛主题: 篮球活动既是一项奥运会的竞赛项目,又是一项深受广大青少年喜欢的运动项目,它能全面、有效、综合地促进身体素质和人体机能的全面发展,提高和保持人的生命活力,为人的一切活动打下坚实的身体(物质)基础,从而提高生活的质量。 篮球活动的形式多样,具有更强的参与性、趣味性、应变性、娱乐性和竞技性等,能满足不同人群的多种需求。 1-1、篮球促进广大青少年的心理健康。 1-2、篮球促进广大青少年的个性的发展和完善。 1-3、篮球促进广大青少年的创新能力的培养。 1-4、篮球促进广大青少年的培养分析和解决问题的能力 1-5、篮球促进广大青少年的培养团队意识:可以培养团队意识,相互默契的配合,培养思考能力以及个人的球场阅读能力。强健体魄,锻炼人的意志. 本次比赛以篮球运动为比赛构想,通过学生制作机器人模拟打篮球的运动方式,以运动和科技相结合,即普及篮球运动,又能让学生掌握机器人的制作、编程等知识,从而培养学生的创新能力以及团队合作意识。 2、比赛任务要求: 机器人从起始区携带乒乓球出发,到达投球区,将球投入9个篮筐(篮筐样式见场地示意图)完成比赛。 3、场地简介 3.1以木板和场地纸等搭建而成。 3.2场地长度为240cm,宽度为120cm,主要颜色为黑、白、绿色。 3.3出发区长度为30cm,宽度为30cm. 3.4篮框为30cm x 30cm的正方形内均匀分布9个直径为10cm、高为20cm的圆柱形篮筐, 固定篮筐的篮板高40cm,宽度为30cm,篮筐放置在地面上。 3.5篮筐区为以底线中点为圆心直径100cm的半圆。 3.6绿色区域为投球区。 3.7用于投射的球为橙色乒乓球。

RIC机器人创新挑战赛主题与规则

RIC机器人创新挑战赛主題与规则 ――智能驾驶1.RIC机器人创新挑战赛简介 RIC(Robot Innovation Challenge)机器人创新挑战赛是一项青少年机器人比赛项目。要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行程式设计。参赛的机器人可在特定的竞赛场地上,按照一定的规则进行比赛。在中国青少年机器人竞赛中设置RIC机器人创新挑战赛的目的是通过电脑资讯及科学原理的融合运用,启发参赛者的科技运用及创意,并以机器人设计的竞赛活动,达到推动创新科学教育的目的,激发我国青少年对机器人技术的兴趣。 2.竞赛主題 本届RIC挑战赛的主题为“智能驾驶”。 智能驾驶与无人驾驶是不同概念,智能驾驶更为宽泛。它指的是机器帮助人进行驾驶,以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。 智能驾驶的时代已经来到。比如说,很多车有自动刹车装置,其技术原理非常简单,就是在汽车前部装上雷达和红外线探头,当探知前方有异物或者行人时,会自动帮助驾驶员刹车。另一种技术与此非常类似,即在路况稳定的高速公路上实现自适应性巡航,也就是与前车保持一定距离,前车加速时本车也加速,前车减速时本车也减速。这种智能驾驶可以在极大程度上减少交通事故,从而减少保险公司损失。 智能驾驶作为战略性新兴产业的重要组成部分,是由互联网时代到人工智能时代过程中,出现的第一个精彩乐章,也是世界新一轮经济与科技发展的战略制高点之一。发展智能驾驶,对于促进国家科技、经济、社会、生活、安全及综合国力有着重大的意义。 本次,我们的学生将设计制作智能驾驶机器人,让其代替我们行驶在赛图上,完成相应的任务。 3. 比赛场地与环境 3.1 场地 场地图(不含黑边)的尺寸为长2500mm宽1500mm。 图为训练场地示意图。实际比赛场地可能略有不同。

2019年中国电教馆电脑制作机器人足球竞赛规则

附件2 机器人足球竞赛规则 该规则适用于1对1和2对2对抗赛,不同之处有注明。小学组为1对1竞赛,初中组和高中组为2对2竞赛。 一、竞赛场地及设备标准 1.场地(内侧):长183cm,宽122cm,高14cm。四角有防死球的等腰直角三角柱,直角边长8cm。 2.墙壁:场地边界有墙壁(包括球门区)。墙壁高为14cm,墙壁内侧为黑色(哑光)。 3.球门:球门位于场地底线的中间,宽60cm,深12cm,高14cm。球门上方有2cm宽的横梁,在搭建和编程时,应保证机器人不能进入球门横梁内侧。可以使用球门上方的横梁以防止机器人进入球门内。球门内部,包括地面、墙壁和横梁可以涂色(两边球门分别为黄色和蓝色)。 4.地面:地面是草绿色光滑硬质地面,可以是广告喷绘膜或者油漆板材等。 5.开球点:球场中央点。 6.坠球点:场地中定义了五个坠球点。一个在场地正中;其余四个坠球点位于四个墙角附近,沿着赛场的长边分布,是在两边球门内侧联线方向上,靠近场地中部且距离门柱45cm远的那一点。场地中的坠球点将用黑点标示。 7.中圈:场地上将标出中圈,以场地中心为圆心,直径60cm,由黑色窄圈标示。在开球时裁判可以中圈为依据。 8.禁区:在每个球门前有个宽30cm、长80cm的禁区。禁区由宽1cm的白线标示,白线也是禁区的一部分。当机器人所有部分都在禁区内时,才视作“机器人在禁区内”。 9.照明:为稳定的室内照明灯光。 10.机器人:机器人体积(包括静止和比赛状态)正常置放时垂直投影面积必须在直径22cm(含)范围之内,限高22cm(含)以下,限重1.1kg(含)以下,机器人的启

动、停止开关应设于机器人上方。 根据机器人电源连接方式不同(串联或并联),一台机器人使用的所有电源的总输出不得超过9V(即2串锂聚合物电池或6节干电池),不得使用升压、稳压装置。每台机器人的电源都必须有一个接口,以便测量电压,除非该机器人的电源从外观和连接方式能明显看出它的电压。单场比赛期间不允许充电或更换电池。 机器人不允许使用发射管发射红外光,可以使用红外测距传感器,但不能用于干扰其他机器人,各类测距传感器的数量不能超过4个。不允许在机器人表面使用能够反射红外光的材料。如果给机器人涂色,则必须涂成哑光的。选手应采取措施避免非主观的可见光及红外光源影响机器人的行动。 机器人只允许采用双驱动轮配置,即由两个电机分别独立控制一个着地的轮胎,可以安装辅助平衡的随动轮或万向球,随动轮或万向球与两个驱动轮必须成“十”字分布或“品”字分布,不能安装成两列形式。机器人不能在己方球门前只作左右移动,而应该能做出直接迎向足球的动作。 机器人(形成三面包围球体的)踢球装置的控球深度最大为1cm,以突出的两点之间成一水平连线中任一点且垂直到机器人边沿的直线距离计算。 机器人如果有盘球和弹射装置,可使用相对应的电机进行操控,在盘球装置可正常运转的情况下,机器人(形成三面包围球体的)踢球装置处的控球深度最大可放宽至为3cm。 11.足球:使用直径(74±5)mm的匀称电子球,该球会发出红外调制光,1200Hz阶梯波调制(载波40kHz),重95±5g(不含电池)。 二、名词定义解释 1.出界球:足球(越过墙壁)被机器人踢出球场外。 2.进球:当球完全进入球门区域或碰到球门后壁反弹,

机器人灭火竞赛规则

附件一 机器人灭火竞赛规则 一、任务 机器人灭火是模拟现实家庭环境中处理火警的过程。 制作一个由计算机程序控制的机器人,在一套模拟平面结构的房间里运动,找到代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。 二、标准 1.模拟房子平面结构和特性 竞赛场地平面结构示意图见《规则附件》。示意图中的尺寸供练习和实践时参考,竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同,但允许有1cm范围内制作误差。 模拟房间的墙壁高33cm,材质为木质。墙壁为白色。竞赛场地地板为黑色的光滑木制表面。地板允许有接口,接合处平整并为同样的黑色。有一些机器人可能采用泡沫、粉末或者其他物质来扑灭蜡烛火焰,所以每一场竞赛后应清理场地。但不保证每一个机器人在该次竞赛过程中,地板都能保持完全黑色。 竞赛场地模拟房间里的整体地面是水平的,没有斜坡和楼梯。场地平整度要求:在不连续区域小于0.3cm水平误差。 房间所有走廊和门框的宽度均不小于46cm。门框上没有门,在门框所在地面上用一条2.5cm宽的白线表示房间入口和门,白线本身的面积属于房间内的区域。 机器人必须从竞赛场地中代表起始位置的白色正方形中开始启动。如示意图中标有“H”的正方形,代表起始位置。实际竞赛场地并不标记“H”。代表起始位置的白色正方形为30cm×30cm边长,正方形的对角线交点将设在46cm走廊的纵向中心线上。 参赛选手可以用一些装置来校正机器人在正方形中的位置。一旦启动,它可以在竞赛场地中向所希望的方向横向或纵向运动。 最终竞赛场地以当天现场提供为准。 2.场地照明 竞赛场地周围的照明根据比赛实际场地条件确定。

参赛者在竞赛前将有时间了解场地及周围环境灯光。竞赛期间的照明条件是相对稳定不变的。机器人灭火竞赛的挑战性特点之一就在于机器人应能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。 3.机器人 机器人整体外形尺寸在静止和运动状态下,都应保持在30cm×30cm×30cm之内,包括机器人的触角、探测物及装饰物;机器人的触角、探测物及装饰物均属于机器人的一部分。 对机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。 4.蜡烛 蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火源的火焰位置有效高度(指火焰底部距场地表面的距离)在15cm至20cm 之间,火焰本身高度将控制在2cm至3cm之间。否则,将会调整或更换蜡烛。 蜡烛是直径1-2cm的白蜡烛。 当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内,机器人启动之后,不管此后蜡烛火焰具体高度是多少,要求机器人能发现火焰。 蜡烛被安装在一个7cm(长)×7cm(宽)×3cm(高)的半光泽黄色的木质基座上。 5.传感器 在没有与其他规则和规范有抵触的情况下,对传感器的型号没有限制。 6.家具 竞赛场地内有一件模拟家具。由抽签确定房间号之后,这件模拟家具将摆放在该房间的示意位置。机器人可以接触模拟家具。模拟家具是一个不大于12cm直径的半光泽黄色的木质圆柱,柱高30cm、重大于3公斤。 三、规则 1.机器人运行 机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制,即:机器人必须是由计算机程序控制,而非人工现场控制。

中国青少年机器人竞赛规则-全国青少年科技创新活动服务平台

第24届湖北省青少年科技创新大赛机器人竞赛规则 第一章概述 一、竞赛的性质 湖北省青少年科技创新大赛机器人项目以培养青少年的创新意识和实践能力,提高青少年的科学素质为目的,是一项将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体,面向广大青少年机器人爱好者的科学普及性活动。 二、组织机构 主办单位:湖北省科协、湖北省教育厅、湖北省科技厅 承办单位:湖北省青少年科技中心 工作网站:湖北省青少年科技创新活动服务平台(https://www.360docs.net/doc/aa14647628.html,)。竞赛的有关文件、规则和各类项目申报书均在网站上发布,供各地下载使用。 三、竞赛时间 时间:2008年 4-5月 四、竞赛内容 1、中夏机器人普及赛: ①小学组:机器人接力赛; ②初中组:和平鸽比赛; ③高中组:分辨黑白球比赛; 2、爱乐博机器人特色比赛: ①机器人轨迹赛; ②机器人不编程轨迹赛; 3、机器人提高赛; 4、机器人足球比赛; 5、机器人创意比赛; 6、机器人工程挑战比赛; ①FLL机器人工程挑战比赛; ②VEX机器人工程挑战比赛。 五、竞赛参赛对象及组团方式 凡2009年在校就读的中小学生(包括中专、中技、中师、中职),均可参加本届竞赛。本届竞赛规定的各项目,除机器人特色项目外一律按小学、初中、高中三个组别参赛,不允许跨组别。各代表队由领队、教练各1人及参赛队员组成,参赛队员的组队人数详见各项目细则。 六、奖励 1、竞赛活动优胜选手及组织者由主办单位进行表彰和奖励。 2、大赛接受有关企业和社会机构设立的专项奖励。根据专项奖设立原则,评选出专项奖获奖人员,予以奖励。 3、本届竞赛将从获得机器人基本技能比赛、机器人足球比赛、机器人创意比赛、FLL机器人工程挑战比赛、VEX机器人工程挑战比赛5项竞赛中选拔各组别的优秀代表队,组成湖北省代表团参加中国青少年机器人竞赛。 4、若有个别项目组队数低于10个队,大赛将设表演奖而不设竞赛奖。 第二章基本规则 一、第24届湖北省青少年科技创新大赛机器人项目竞赛的“中夏机器人普及赛”、“爱乐博机器人特色赛”、“机器人提高赛”、“机器人工程挑战比赛”等4项赛事每个代表队比赛两轮,取最佳成绩;“机器人足球比赛”每个代表队抽签分组、采取淘汰赛的方式进行;“机器人创意比赛”采取评委现场问辩评审的方式进行。 二、竞赛器材: 中夏机器人普及赛:“中夏”教育机器人套装。 爱乐博机器人特色赛:“爱乐博”教育机器人套装。

消防机器人通用技术条件..

前言 本部分的第4、5、6、9章为强制性,其余为推荐性。 GAX X《消防机器人》目前拟分为9个部分: 一一第1部分:消防机器人通用技术条件; 一一第2部分:消防灭火机器人: 一一第3部分:消防侦察机器人; 一一第4部分:消防排烟机器人; 一一第5部分:消防救援机器人; 一一第6部分:消防洗消机器人; 一一第7部分:消防照明机器人; 一一第8部分:防暴机器人; 一一第9部分:排爆机器人: 本部分为GAXX的第1部分。 根据国内目前消防机器人的生产、使用情况以及今后较长时期内我国消防机器人的发展规划,编制了本部分标准。本部分标准首次发布。 本部分由中华人民共和国公安部提出。 本部分由全国消防标准化技术委员会第四分技术委员会(SAC/TCll3/SC4)归口。 本部分负责起草单位:公安部上海消防研究所。 本部分主要起草人

消防机器人通用技术条件 General specification for fire robot GAXX.-XXXX 1 范围 本标准规定了消防机器人的术语、分类、型号编制、功能、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。 本标准适用于在陆地上行走的各类消防机器人,不适用于在空中或水面、水下等执行消防作业的其它特种机器人。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文 件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 156—2007 标准电压 GB/T 191—2008 包装储运图示标志 GB/T 699—1999 优质碳素结构钢 GB/T 1173—1995 铸造铝合金 GB/T 1176—1987 铸造铜合金技术条件 GB/T 1348—1988 球墨铸铁件 GB/T 3766—2001 液压系统通用技术条件 GB 3836.1—2000 爆炸性气体环境用电器设备第一部分:通用要求 GB 4208—2007 外壳防护等级(1P代码) GB/T 4237—2007 不锈钢热轧钢板和钢带 GB 5083—1999 生产设备安全卫生设计总则 GB/T 7251.8—2005 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求 GB 7258—2004 机动车运行安全技术条件 GB/T 7932—2003 气动系统通用技术条件 GB/T 9439—1998 灰铸铁件 GB 12325—2003 电能质量供电电压允许偏差 GB 14097—1999 中小功率柴油机噪声限值 GB 15540—2006 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法 GB 17478—2004 低压直流电源设备的性能特性 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 20891—2007 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段) GB 50171—1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB 50257—1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB/T 13384—1992 机电产品包装通用技术条件 JB/T 9773.2—1999 柴油机起动性能试验方法 3 术语 下列术语适用于本标准: 3.1消防机器人fire robot

智能灭火机器人的设计与实现

第18卷第3期电子设计工程2010年3月V01.18No.3ElectronicDesignEngineeringMar.2010 智能灭火机器人的设计与实现 李小燕,陈帝伊,马孝义 (西北农林科技大学水利与建筑工程学院电气系,陕西杨凌712100) 摘要:根据国际灭火机器人的比赛规则,给出灭火机器人的软硬件设计。该系统硬件设计是以嵌入式ARM966E.S为核心,科学布置6个红外测距传感器,实现远红外火焰传感器组.能够快速精确检测环境。并采用双电源供电,直流电机驱动。而系统软件设计采用优化的避障、灭火算法。实验证明.该设计大大提高系统的实时性、快速性和可靠性。机器人搜寻4个房间并完成灭火用时8S左右.达到国际先进水平。 关键词:机器人;嵌入式系统;传感器;灭火机器人 中图分类号:TP31l文献标识码:A文章编号:1674-6236(2010)03—005l—04 Designandimplementationofintelligentfire-nghtingrobot LIXiao-yan。CHENDi-yi,MAXiao-yi (ElectricDepartmentofCollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthWestA&FUniversity, Yansting712100,China) Abstract:Accordingtotheruleofinternationalfire—fightingrobotrace.theha”dw呲andsoftware designofthefire-fight- ingrobota地presented.’nlehlLrdwal陀structureisbasedonembeddedARM966E-S.Sixinfrareddistancesen¥ol暗a弛dis—tributedscientificallyandthesectiOHoffar-infraredflamesensolt篙isdesignedcreatively,whichrealizesthefunctionofde-teetingenvironmentquicklyandaccurately.Dualpowersupplysolutionisadopted,andDCmotoristakenfitsdriver.The optimizedalgorithmsforobstacle-avoidanceandfire?extinguishing areintroducedin softwaredesign.Theexperimentsshow thatthereal-timecapability,rapidityandreliabihtyofthesystemarelargelyimprovedbythisdesign.Therobottakeseightsecondstosearchforfourroonlflandfinishesfire.fighting.whichreachestheintemationaladvancedlevel. Key words:robot;embeddedsystem;sensor;fire-fightingrobot 近年来。随着科技的迅速发展.智能机器人的研究在实 际应用中具有很大发展空间。机器人技术涉及人工智能、计 算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息技术等领域,是 一门综合性很强的学科。代表一个国家的高科技发展水平【-1。 智能机器人是各国科学研究的重要方向删。机器人灭火比赛 是近几年国内外广泛开展的一项机器人竞赛。本文针对基于 嵌入式ARM9内核的智能灭火机器人系统进行优化设计。 1系统硬件设计 机器人灭火比赛的目的是在图l(尺寸单位:ram)所示的 平面结构房子模型里。将蜡烛代替的火源随机地放于其中一 间.要求机器人快速无碰撞找到火源并将其熄灭。 为满足比赛的功能要求,本设计的灭火机器人硬件结构 由控制器、传感器模块、电源模块、驱动模块、灭火装置以及 声音模块等组成.其总体结构如图2所示。 1.1嵌入式系统 由于该系统设计所用传感器较多,传感器系统在整个灭火过程中不断采集环境信息,故要求控制器的核心必须对实收稿日期:2009_07—24稿件编号:20090r7083 基金项目:国家“863”计划(2006AAl00209) 图1比赛场地平面图 时任务具有很强的支持能力。因此。选用以嵌入式CPUARM966E—S为核心的STR91lFAM44控制器.该器件具有32位高端ARM9处理器。实时处理信息的能力强,处理速度为1.1MIPS/MHz,达到2倍以上ARM7处理器的处理能力嘲。为 作者简介:李小燕(1985一),女,四川成都人。研究方向:智能机器人。 一5l一

机器人足球赛简介

机器人足球赛简介 RoboCup是一个通过提供足球比赛这样一个标准问题来促进人工智能、机器人以及相关领域的研究而建立的国际组织。 1997年,是人工智能和智能机器人研究史上重要的一年,同年5月,IBM的深蓝机器人击败了人类国际象棋冠军,人工智能领域四十多年的挑战终于成为现实;7月4日,NASA 的“火星探路者”飞行器及其配置的自主移动机器人系统,Sojourner,成功地在火星表面登陆;也就在这一年,首届RoboCup比赛及会议在日本的名古屋举行,为实现机器人足球队击败人类足球世界冠军的梦想迈出了坚实的第一步。 加拿大不列颠哥伦比亚大学的教授Alan Mackworth在1992年的论文《On Seeing Robots》(新加坡世界科学出版社:《计算机视觉:系统、理论与应用》)中提出训练机器人进行足球比赛的设想。1992年10月,在日本东京举行的《关于人工智能领域重大挑战的研讨会》上,与会的研究人员对制造和训练机器人进行足球比赛以促进相关领域研究进行了探讨。1996年,RoboCup国际联合会成立,并在日本举行了表演赛,以后每年举办一届。RoboCup 的使命是促进分布式人工智能与智能机器人技术的研究与教育。通过提供一个标准任务,使得研究人员利用各种技术,获得更好的解决方案,从而有效促进相关领域的发展。他的最终目标是经过五十年左右的研究,使机器人足球队能战胜人类足球冠军队。 RoboCup机器人足球的研究融入了计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与综合集成,其研究领域包括智能机器人系统,多智能体系统,实时模式识别与行为系统,智能体结构设计,实时规划和推理,基于网络的三维图形交互,传感器技术。其技术特点有:动态实时系统、分布式合作与协调、带噪声的,非全信息的环境模型、非符号化的环境信息、受限的通讯带宽等,它的设计主要分成以下模块:机械系统、电子系统、视觉系统、决策系统和通讯系统和车载系统等系统的设计。 l、RoboCup足球机器人仿真组(2D、3D) 仿真组比赛是RoboCup 的组成部分。RoboCup 仿真比赛是一个能为多智能体系统和模拟智能进行研究与教育的工具。比赛是在一个标准的计算机环境中进行的,提供了一个完全分布式控制,实时异步多智能体环境。通过这个平台,测试各种理论,算法和Agent 体系结构。在实时异步,有噪声的对抗环境中,研究多智能体的合作对抗问题。当然,仿真组的比赛使用的机器人并非是真的机器人。一个机器人是Agent, 拥有自己的大脑,是一个独立的"主体"。而一个球队实际是程序组成的。服务器的工作就是计算并更新球场上所有物体的位置和运动,发送视觉和听觉信息给球员,接收球员的命令。

双足机器人竞赛规则

双足机器人竞赛规则 竞赛项目:机器人通过步行的方式从起点线走到终点线,地面为水平的木板(长度2米宽度0.6米)起点线于终点线平行。在行走过程中机器人要按照比赛规则完成指定的动作 竞赛共分为两个项目(交叉足印、狭窄足印)其区别为关节构造及足部结构。 机器人结构及其规格设定: 交叉足印竞步机器人:结构只有双足、并只能以走路的方式来移动,机器人要分清楚正面及背面,以箭头方向作为正面,是自主式脱线控制,用不多于6只伺服马达及伺服马达控制板来完成,最大尺寸为200mm(长)X 200mm(宽)X 300mm(高),最大重量不超过1Kg。 狭窄足印竞步机器人:结构只有双足、并只能以走路的方式来移动,机器人要分清楚正面及背面,以箭头方向作为正面,是自主式脱线控制,用不多于6只伺服马达及伺服马达控制板来完成,最大尺寸为200mm(长)X 200mm(宽)X 300mm(高),最大重量不超过1Kg.,狭窄足印竞步机器人, 单足最大尺寸要能放入(长)150mm X (宽)60mm长方格内。 要求:对于机器人必须自主设计制造。 竞赛内容: 交叉足印竞步机器人:

竞赛开始时先走3步、立正、然后卧下、向前翻跟斗3次,再起立、向前走3步、立正、然后卧下(身体向后)、再向后翻跟斗3次、再起立、然后以轻快步履走向终点,参赛者要在指定3分钟或少于指定时间内完成所有动作,及要走到终点。 狭窄足印竞步机器人: 竞赛开始时先走3步、立正、然后卧下(身体向前)、向前翻跟斗3次,再起立、向前走3步、立正、然后卧下(身体向后)、再向后翻跟斗2次、再起立、然后以轻快步履走向终点、参赛者要在指定5分钟或少于指定时间内完成所有动作,及要走到终点。 双足机器人计分法: 1.机器人行走时每次跌倒扣10分,由栽判指定在原位将机器人重新放正继续 竞赛,不另补时。 2.不按指定动作次序运行的机器人将按次序偏差次数扣分,每次偏差扣10分。 3.机器人行走每出线一次扣10分。 4.裁判未指定情况下,人为干预一次扣10分。 5.以扣分少者为胜;在扣分相同条件下,以使用时间短者为胜。 交叉足印机器人狭窄足印竞步机器人

RIC机器人创新挑战赛主题与规则

机器人创新挑战赛主題与规则 ――全民健身1.机器人创新挑战赛简介 ( )机器人创新挑战赛是一项青少年机器人比赛项目。要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行程式设计。参赛的机器人可在特定的竞赛场地上,按照一定的规则进行比赛。在中国青少年机器人竞赛中设置机器人创新挑战赛的目的是通过信息技术及科学原理的融合运用,启发参赛者的科技运用及创意,并以机器人设计的竞赛活动,达到推动创新科学教育的目的,激发我国青少年对机器人技术的兴趣。 2.竞赛主題 本届挑战赛的主题为“全民健身”。 全民健身是指全国人民,不分男女老少,全体人民增强力量,柔韧性,增加耐力,提高协调,控制身体各部分的能力,从而使人民身体强健。 全民健身旨在全面提高国民体质和健康水平,以青少年和儿童为重点,倡导全民做到每天参加一次以上的体育健身活动,学会两种以上健身方法,每年进行一次体质测定。为纪念北京奥运会成功举办,国务院批准从年起,将每年月日设置为“全民健身日”。 伴随着全民健身活动的蓬勃开展,人们的生活观念发生巨大变化。在一些大中城市,为健康而消费成为新时代提高生活质量的一种时尚。部分新兴体育项目,如攀岩、马术、蹦极、保龄球、滑板、女子拳击、沙弧球、跆拳道、高尔夫球等运动,尤其受到年轻人的青睐。 . 比赛场地与环境 场地 场地图(不含黑边)的尺寸为长宽。 图为训练场地示意图。实际比赛场地可能略有不同。

参赛队可以把待命区内当前不动或机器人不用的物品放到待命区外,只要这个动作不具有任何策略性。 如因其它原因而非机器人的动作使场地中的模型断裂、失效、移动或被启动,如果可能,裁判员应尽快将它恢复。 起始区与终止区 场地中有一块起始区(区域)和一块终止区(区域)。起始区是机器人准备、启动的地方,终止区是机器人最终停止的地方。起始区为:*。 赛场环境 机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰,但由于一般赛场环境的不确定因素较多,例如,场地图下面有纹路和不平整;场地图本身有皱褶;尺寸有误差;光照条件有变化等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。. 机器人和器材 本节提供设计和构建机器人的原则和使用器材的要求。参赛前,所有机器人必须通过检查。竞赛中号遥控机器人首先启动,号机器人启动后,通过无线手柄遥控的方式去启动号机器人,号机器人应让其自动运行完成规定任务,参赛队员不得再对号机器人进行干预。不允许使用智能循迹模块。 每个参赛队只能使用两个机器人完成所有比赛项目。赛场上只能有两个控制器,不能再把其它控制器带到比赛区,即使该控制器只是用于配重或装饰或放在场外的盒子里。 机器人最多可以使用个传感器,它们可以是触碰传感器、光电传感器、颜色传感

灭火机器人设计

灭火机器人设计

毕业设计论文题目灭火机器人 专业名称机电一体化 学生姓名赵志祥 指导教师朱文琦 毕业时间 1

目录 第1章绪论 (2) 1.1 机器人产生的背景 (2) 1.2 灭火机器人设计的目的和意义 (3) 第2章系统设计方案研究 (4) 2.1 整体方案设计 (4) 2.2 硬件实现方案. (5) 2.3 软件总体设计方案......................................................................... (9) 第3章硬件单元电路设计 (10) 3.1 电源电路 (10) 3.2 微控制器模块的设计 (11) 3.3 电机驱动电路的设计 (15) 3.4 寻线电路的设计 (19) 3.5 火焰检测电路的设计 (24) 1

3.6 声音报警与灭火 (25) 第4章软件实现 (27) 4.1 软件开发平台介绍 (27) 4.2 主程序流程图 (28) 4.3 寻线程序流程图 (29) 4.4 灭火程序流程图 (29) 第5章统功能调试 (30) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 1

附录 (36) 1

摘要 本设计主要灭火机器人的制作与研究,小车以单片机为控制核心,加以电源电路,机电驱动,光电传感电路,灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源,专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前后移动和左右转向光电对管完成循迹和避障,光敏电阻传感器检测火焰,灭火风扇进行灭火。本设计制作的小车具有灭火功能,达到了实验现场灭火的目的,较好的完成了课题目标 关键词:传感器灭火机器人直流电机风扇 1

机器人足球比赛规则

中国青少年机器人竞赛 机器人足球比赛规则 1 前言 2对2机器人足球比赛规则经过几次调整,基本达到强调机器人足球比赛中的技术而不是一味比拼速度和力量的目的,加强了对参赛学生能力的考核,对机器人足球的正常发展是有益的。为了更方便训练和比赛,再次对规则进行修订。 2 比赛场地和足球 2.1 机器人足球赛台的球场区长1220mm、宽1830mm,球场四周有宽度为220mm的白色边界区。边界区四周有宽80mm的坡面,四周为高150mm、厚18mm的档板。边界区及坡面均刷白色亚光漆,档板刷黑色亚光漆。赛台尺寸如图1所示。赛台用木工板制成。 2.2 赛台中央的木质底板上覆盖一层喷绘的背胶场地纸。绿色球场及白色边界区应水平和平整。 图1 比赛场地(mm) 2.3 赛台应放置在约600mm高的架子上。

2.4 球门内宽为450mm,深度为80mm。每个球门在距地面140mm处有一横梁。球门内有高度为80mm的后壁。球门内侧涂成天蓝色,地面为白色。球门外侧面应涂成亚光黑色。球门用厚度不超过12mm的木板制成。 2.5 场上有六个发球点和一个开球点,图2中用白点表示,但在场地纸上并未标记。 图2 发球点、开球点和罚球区 2.6 参赛队必须根据场馆的照明和磁场条件调整机器人。比赛组织者将尽力保持较低的照度,并使赛场远离磁场(比如,地板下的布线和金属物体)。但是,建议各参赛队应设法让自己的机器人能适应各种照明和磁场干扰情况,并能应对场地表面大约5mm高的轻微起伏。 2.7 比赛采用能发射红外线的直径70~75mm的电子球。每场开赛前,裁判都要检查足球是否损坏。本届竞赛用球为日本EK公司制造的RoboSoccer RCJ-05足球,使用抗于扰力较强的调制模式。参赛队必须控制机器人的动力,否则,损坏足球后可能会根据规则5.7.2和6.7被罚出场或取消比赛资格。 3 机器人 3.1 机器人必须是经参赛队员启动后能够自动运行的机器人,禁止使用任何遥控方式。为了策略或备份的需要,每支参赛队可携带三台机器人参赛,但在同一场比赛中只能使用两台机器人且不能更换。 3.2 参加本届比赛的机器人限用竞赛组委会指定的厂家的机器人套材。只要有可能,也允许以上器材混用,允许自制机器人。

灭火机器人的传感器使用

灭火机器人传感器的使用 人工智能也称机器智能,是一门研究人类智能机理和如何用计算机模拟人类智能活动的学科。经过50多年的发展,人工智能已形成极广泛的研究领域,并且取得了许多令人瞩目的成就[1]。智能机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,集成了多学科的发展成果,代表高技术的发展前沿[2。智能机器人的研究,大大促进了人工智能思想和技术的进步,渐渐成为一个备受关注的分支领域,各种智能机器人比赛也成为国内外广泛推广和发展的一种竞技项目 智能机器人灭火比赛是目前已成为全球规模最大、普及程度最高的全自主智能机器人大赛之一。在灭火机器人中主要使用了三类传感器,火焰传感器是用来探测火焰的;红外传感器用来测量小车到墙壁的距离,用来定位;灰度传感器主要是用来识别地面的白线现代技术中,我们可以利用一些元件设计电路,它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力。而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。二十一世纪,人们一方面通过提高与改善传感器的技术性能;一方面通过寻找新原理、新材料、新工艺及新功能来改善传感器性能,制造出更多的传感器.而线传感器作为其中的一部分也必将得到更大的发展 灭火比赛需要机器人在尽量不碰撞墙壁的基础上尽可能快地找到蜡烛并将火灭掉。在完成任务的过程中首先需要不碰撞墙壁,然后需要判断前方是否有火焰。在找到火焰后需要判断蜡烛旁边的白线。如果碰撞墙壁的话,需要机器人能检测出来并进行处理,不然就会发生机器人卡死的情况,那就不能完成任何任务。 红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 首先了解一下红外光。红外光是太阳光谱的一部分,红外光的最大特点就是具有光热效应,辐射热量,它是光谱中最大光热效应区。红外光一种不可见光,与所有电磁波一样,具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。红外光在真空中的传播速度为3×108m/s。红外光在介质中传播会产生衰减,在金属中传播衰减很大,但红外辐射能透过大部分半导体和一些塑料,大部分液体对红外辐射吸收非常大。不同的气体对其吸收程度各不相同,大气层对不同波长的红外光存在不同的吸收带。研究分析表明,对于波长为1~5μm、 8~14μm 区域的红外光具有比较大的“透明度”。即这些波长的红外光能较好地穿透大气层。自然界中任何物体,只要其温度在绝对零度之上,都能产生红外光辐射。红外光的光热效应对不同的物体是各不相同的,热能强度也不一样。例如,黑体(能全部吸收投射到其表面的红外辐

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