文档介绍：常言道水火无情,这其中道出了水火对人类的威胁及人们对水火的无奈。提起火灾,人们会联想起一起起悲剧。据有关部门统计,仅1995 年一年我国就发生火灾38000 起,死亡2233 人,受伤3770 人, 亿多元。1997 年发生火灾14 万余起,死亡2722 人,伤4930 人, 亿元。
多么触目惊心的数字啊!
近年来,我国石化等基础工业有了飞速的发展,在生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品急剧增长,由于设备和管理方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏、燃烧爆炸的事故增多。消防机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。在深圳清水河火爆炸、南京金陵石化火灾、北京东方化工厂罐区火灾等事件发生后,国内消防部队要求研制、配备消防机器人的呼声越来越高。此次消防机器人的研制成功,对我国21 世纪的消防装备的发展以及消防部队的技战术的拓展将产生重要的影响。
不仅在我国,在世界上消防工作也是一个大难题,各国政府都千方百计地将火灾的损失降到最低点。
1984 年11 月,在日本东京的一个电缆隧道内发生了一起火灾,消防队员不得不在浓烟和高温的危险环境下在隧道内灭火。这次火灾之后,东京消防部开始对能在恶劣条件下工作的消防机器人进行研究,目前已有五种用途的消防机器人投入使用。遥控消防机器人、喷射灭火机器人、消防侦察机器人、指示器和气体浓度测量仪、攀登营救机器人。
乐高机器人采用模块式的构造,学生可以自由的设计机器人的外形,可以将他们的设计理念从最初阶段就融入到机器人上。这种机器人的控制器具有良好兼容性,可以接许多种传感器(乐高自己的和其它类别的)。再有就是乐高机器人的编程采用当今流行的图形化编程语言(Robolab),学生很容易就能够学会使用,而这种语言又有很大的扩展空间,并且还可以和多种计算机编程语言进行转换(想要更加了解乐高机器人可以参见专门的乐高机器人手册或者资料)
第1章灭火机器人的组成
机器人控制核心——RCX
我们如何控制机器人的运行?乐高课堂里的机器人主要由微电脑——RCX来控制。RCX有3路输入、3路输出可以连接各种传感器和马达等输入、输出设备。RCX可以保存5个独立的应用程序,通常,其中3个是供用户使用的。需要时,可以将5个独立程序都给用户使用,这需要在“Administrator”中通过点击“RCX Settings”,将RCX的1、2程序解锁。RCX的操作系统是面向事件(event-oriented)的,可以并行处理10个任务。
事实上,我们不仅可以用RoboLab软件来为RCX编写程序,还可以做其他选择,例如NQC(Not Quiet C )。利用ActiveX控件,你可以使用Visual Basic ,Visual C++,Delphi等多达30多种正式、非正式语言为RCX编写程序。更不可思议的是,你甚至可以不用Lego提供的固件,而改用其他的固件,如LegOS。
机器人感觉器官——传感器
乐高提供了4种基本的传感器:
机器人驱动——马达
空载电流:10mA
满负荷电流:100mA
无负载速度(within a few %):375 RPM39 rad/s
最大扭矩(within 10%?): N-cm N-m oz-in ft-lb
功率(1/2 no-load speed * 1/2 stall torque) N-m/s (Watts)
机器人身体结构——积木
乐高提供了丰富多彩的积木,包括各种积木及机械部件,例如齿轮、轮子等组成了机器人的身体。
 
 
机器人思维——ROBOLAB软件
乐高课堂里的机器人使用ROBOLAB软件为机器人编写程序,是一种图形化编程开发环境,提供了一种更快捷的程序编写方法,编程环境直观明了,它有几百个模块组成,用一个个图形模块代替传统的编程语句,例如循环、条件等都有相应的图标,可以完成所有C语言和VB等语言的功能,设计者只需要把所需的图标从功能模块中抓取下来进行连线即可实现程序编写,无需编写任何代码,与传统编程的表现形式有根本区别,但其编程的逻辑思维与传统编程一样,和C、VB等一样都是计算机的编程语言。所有这些特性使
G语言更易于学****从而减少程序开发时间,提高编程质量。
第2章灭火机器人的任务
制作一个由计算机程序控制的机器人,在一间模拟平面结构的房间里运动,找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。那根蜡烛代表房间里燃起的火灾,机器人必须