盡管對火災事故采取了很多預防措施，但這些自然/人為災難確實時不時發(fā)生。在發(fā)生火災時，為了救人和滅火，我們被迫使用不安全的人力資源。隨著技術的進步，特別是在機器人技術方面，很有可能用機器人代替人類來滅火。這將提高消防員的效率，并防止他們冒著生命危險。今天我們將使用Arduino構(gòu)建一個消防機器人，它將自動感應火災并啟動水泵

　　在這個項目中，我們將學習如何使用Arduino構(gòu)建一個簡單的機器人，它可以向火移動并在火周圍抽水來撲滅火。這是一個非常簡單的機器人，可以教我們機器人的基本概念;一旦您了解了以下基礎知識，您就可以構(gòu)建更復雜的機器人。所以讓我們開始吧...

　　所需材料：

　　Arduino UNO

　　火災傳感器或火焰?zhèn)鞲衅?3 個)

　　伺服電機 (SG90)

　　L293D電機驅(qū)動模塊

　　微型直流潛水泵

　　小型面包板

　　帶電機(2)和輪子(2)的機器人底盤(任何類型)

　　一個小罐頭

　　連接線

　　消防機器人工作理念：

　　該項目的主要大腦是Arduino，但為了感知火災，我們使用如下所示的火災傳感器模塊(火焰?zhèn)鞲衅?。

　　如您所見，這些傳感器有一個紅外接收器(光電二極管)，用于檢測火災。這怎么可能?當火燃燒時，它會發(fā)出少量的紅外線，這種光會被傳感器模塊上的紅外接收器接收。然后，我們使用運算放大器檢查紅外接收器兩端的電壓變化，這樣，如果檢測到火災，輸出引腳(DO)將給出0V(LOW)，如果沒有火災，輸出引腳將為5V(HIGH)。

　　因此，我們在機器人的三個方向上放置了三個這樣的傳感器，以感知火在哪個方向燃燒。

　　我們檢測火災方向，我們可以通過L293D 模塊驅(qū)動電機來使用電機在火災附近移動。當靠近火災時，我們必須用水將其撲滅。使用一個小容器我們可以攜帶水，容器中還放置了一個5V泵，整個容器放置在伺服電機的頂部，以便我們可以控制必須噴水的方向?，F(xiàn)在讓我們繼續(xù)連接

　　電路圖：

　　下面給出了該消防機器人的完整電路圖

　　您可以連接所有顯示的連接以上傳程序以檢查工作情況，也可以完全組裝機器人，然后繼續(xù)連接。這兩種方式的連接都非常簡單，您應該能夠正確處理。

　　根據(jù)您使用的機器人底盤，您可能無法使用我正在使用的相同類型的容器。在這種情況下，請發(fā)揮自己的創(chuàng)造力來設置泵送系統(tǒng)。但是，代碼將保持不變。我用一個小鋁罐(冷飲罐)將泵放在里面，然后在里面倒水。然后，我將整個罐子組裝在伺服電機的頂部，以控制水的方向。我的機器人組裝后看起來像這樣。

　　如您所見，我已使用膠水將伺服翅片固定在容器底部，并使用螺母和螺栓將伺服電機固定在底盤上。我們可以簡單地將容器放在電機頂部，然后觸發(fā)其中的泵通過管子向外泵水。然后可以使用伺服器旋轉(zhuǎn)整個容器以控制水的方向。

　　對 Arduino 進行編程：

　　準備好硬件后，您可以上傳Arduino代碼以進行某些操作。本頁末尾給出了完整的程序。但是，我在這里進一步解釋了一些重要的零碎內(nèi)容。

　　眾所周知，火災傳感器在發(fā)生火災時將輸出高電平，在發(fā)生火災時將輸出低電平。因此，我們必須繼續(xù)檢查這些傳感器是否發(fā)生火災。如果沒有火災，我們要求電機保持停止，使所有引腳高，如下所示

　　if (digitalRead(Left_S) ==1 && digitalRead(Right_S)==1 && digitalRead(Forward_S) ==1) //If Fire not detected all sensors are zero

　　{

　　//Do not move the robot

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. HIGH);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. HIGH);

　　}

　　同樣，如果發(fā)生火災，我們可以通過旋轉(zhuǎn)相應的電機來要求機器人向該方向移動。一旦它到達火場，左右傳感器將不會檢測到火勢，因為它會直立在火場前方?，F(xiàn)在我們使用名為“fire”的變量來執(zhí)行函數(shù)來熄火。

　　else if (digitalRead(Forward_S) ==0) //If Fire is straight ahead

　　{

　　//Move the robot forward

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. LOW);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. LOW);

　　fire = true;

　　}

　　一旦變量火災變?yōu)檎妫罊C器人arduino代碼將執(zhí)行put_off_fire功能，直到火災被撲滅。這是使用下面的代碼完成的。

　　while (fire == true)

　　{

　　put_off_fire();

　　}

　　在 put_off_fire() 中，我們只需要通過使所有引腳變高來停止機器人。然后打開泵將水推出容器，同時我們還可以使用伺服電機旋轉(zhuǎn)容器，使水均勻地分開。這是使用下面的代碼完成的

　　void put_off_fire()

　　{

　　delay (500);

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. HIGH);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. HIGH);

　　digitalWrite(pump, HIGH); delay(500);

　　for (pos = 50; pos <= 130; pos += 1) {

　　myservo.write(pos);

　　delay(10);

　　}

　　for (pos = 130; pos >= 50; pos -= 1) {

　　myservo.write(pos);

　　delay(10);

　　}

　　digitalWrite(pump,LOW);

　　myservo.write(90);

　　fire=false;

　　}

　　消防機器人工作：

　　建議分步檢查機器人的輸出，而不是第一次一起運行。您可以將機器人構(gòu)建到伺服電機上，并檢查它是否能夠成功跟蹤火災。然后您可以檢查泵和伺服電機是否正常工作。一旦一切按預期工作，您就可以運行下面的程序并享受消防機器人的完整工作。

　　機器人的完整工作可以在下面的視頻中找到?？梢詸z測到火災的最大距離取決于火災的大小，對于小火柴棍來說，距離相對較小。您還可以使用模塊頂部的電位計來控制機器人的靈敏度。我用移動電源為機器人供電，你可以使用電池，甚至可以用12V電池供電。

　　/*------ Arduino Fire FighTIng Robot Code----- */

　　#include

　　Servo myservo;

　　int pos = 0;

　　boolean fire = false;

　　/*-------defining Inputs------*/

　　#define Left_S 9 // left sensor

　　#define Right_S 10 // right sensor

　　#define Forward_S 8 //forward sensor

　　/*-------defining Outputs------*/

　　#define LM1 2 // left motor

　　#define LM2 3 // left motor

　　#define RM1 4 // right motor

　　#define RM2 5 // right motor

　　#define pump 6

　　void setup()

　　{

　　pinMode(Left_S, INPUT);

　　pinMode(Right_S, INPUT);

　　pinMode(Forward_S, INPUT);

　　pinMode(LM1. OUTPUT);

　　pinMode(LM2. OUTPUT);

　　pinMode(RM1. OUTPUT);

　　pinMode(RM2. OUTPUT);

　　pinMode(pump, OUTPUT);

　　myservo.attach(11);

　　myservo.write(90);

　　}

　　void put_off_fire()

　　{

　　delay (500);

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. HIGH);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. HIGH);

　　digitalWrite(pump, HIGH); delay(500);

　　for (pos = 50; pos <= 130; pos += 1) {

　　myservo.write(pos);

　　delay(10);

　　}

　　for (pos = 130; pos >= 50; pos -= 1) {

　　myservo.write(pos);

　　delay(10);

　　}

　　digitalWrite(pump,LOW);

　　myservo.write(90);

　　fire=false;

　　}

　　void loop()

　　{

　　myservo.write(90); //Sweep_Servo();

　　if (digitalRead(Left_S) ==1 && digitalRead(Right_S)==1 && digitalRead(Forward_S) ==1) //If Fire not detected all sensors are zero

　　{

　　//Do not move the robot

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. HIGH);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. HIGH);

　　}

　　else if (digitalRead(Forward_S) ==0) //If Fire is straight ahead

　　{

　　//Move the robot forward

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. LOW);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. LOW);

　　fire = true;

　　}

　　else if (digitalRead(Left_S) ==0) //If Fire is to the left

　　{

　　//Move the robot left

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. LOW);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. HIGH);

　　}

　　else if (digitalRead(Right_S) ==0) //If Fire is to the right

　　{

　　//Move the robot right

　　digitalWrite(LM1. HIGH);

　　digitalWrite(LM2. HIGH);

　　digitalWrite(RM1. HIGH);

　　digitalWrite(RM2. LOW);

　　}

　　delay(300); //Slow down the speed of robot

　　while (fire == true)

　　{

　　put_off_fire();

　　}

　　}