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实际工作原理：将一条走谜宫的灭火程序输入到控制器里，启动后灭火机器人后，通过各种传感器，使机器人走谜宫。如果机器人发现火源，就会自动地走到火焰旁边，确定进入灭火区后，立即启动风扇进行扑灭。

迷宫制作：简单地说，就是由木板围成的，边长为250CM的正方形，木板高33CM，共分隔为四个房间，房门是一条白线。一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构为四室一厅的单元房间里运动，找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭，这就是机器人灭火比赛。它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。蜡烛是直径1.5-2cm的白蜡烛，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，代表房间里的火灾点，安装在一个7cm(长)×7cm(宽)×3cm(高)的涂了半光泽黄色的木质基座上。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，要求机器人能发现蜡烛，而不管此后蜡烛火焰具体高度是多少。由抽签确定房间号，蜡烛将摆放在该房间的示意位置。在机器人所经历的三次比赛中，蜡烛不会放在相同的房间里。模拟房间的墙壁33cm高，材质为木板。墙壁为白色。竞赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。地板可以有接口，但接合处必须平整且是同样的黑色。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，所以当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。场地平整度要求小于0.3cm水平误差并在不连续区域。房间所有走廊和门框的宽度均不小于46cm。门框上并没有门，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。

　　竞赛场地周围灯光可能是具有红外线、可见光和紫外线的光源，如果机器人使用光传感器找蜡烛或探测墙壁和模拟家具，设计者应采取措施避免这些光源对它的影响。参赛者在竞赛前可以了解场地及周围环境灯光等级，但竞赛期间的照明条件是相对稳定不变的。因此，机器人灭火竞赛具有一定挑战性的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。

　　机器人灭火对机器人的尺寸(包括机器人的触角、探测物及装饰物)没有严格限制。对机器人的重量、制作材料、产品型号等也不作限制。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。但参赛机器人不能使用任何易燃易爆物质，如果现场裁判认为机器人的行为对人员或设备有危险或可能有危险，现场裁判员可以随时终止竞赛。所有机器人必须按照规定的顺序进行比赛。在所有机器人第一轮比赛结束后再开始下一轮的比赛。在两轮比赛之间，参赛选手可以调整和修理机器人，但不允许更换机器人。

　　竞赛场地提供220V/50HZ交流电源。如果机器人需要提供外部电源，必须自备足够长的导线和电源插座，让机器人可以到达比赛场地的任意一个区域。导线可以拖在行进的机器人后面由参赛者提拿在空中。

　　禁止参赛选手在模拟房间的墙面或地面放置任何标记、“灯塔”或反射物来帮助机器人导航。

　　竞赛场地内有一件模拟家具，模拟家具是一个不大于12cm直径的涂了半光泽黄色的钢柱，柱高30cm、重大于3公斤。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，但是不能推开该模拟家具。

　　现场实地摆放的模拟家具完全有可能会挡住机器人观察蜡烛的视线或者机器人要绕过模拟家具才能接近蜡烛，这也是竞赛的趣味性、真实感和挑战性组成部分之一。机器人由于模拟家具可能会挡住它的视线，也许要从不同角度来查看房间，如果蜡烛就在模拟家具的后边，机器人要能够确定接近蜡烛的最佳路径。

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。一般的灭火机器人都是通过光感(敏)传感器或红外线传感器寻找火源的。

1。光感

    使用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：

1.   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。

2.   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。

火焰传感器

火焰传感器

远红外火焰探头将外界红外光的变化转化为电流的变化，通过 A/D转换器反映为 0~1023 范围内的数值。外界红外光越强，数值越小。因此越靠近热源，机器人显示读数越小。根据函数返回值的变化能判断红外光线的强弱,从而能大致判别出火源的远近。此外，远红外火焰探头探测角度为 60°。火焰传感器的原理图如下：

火焰传感器原理图

使用中在火焰传感器上串联了一个电位器，这样便可以调整传感器的灵敏度。在不同光线环境下，直接调整电位器，即可减少外界光对传感器的影响。

在以往的比赛中，一般都在机器人前方加装三个以上的火焰传感器来探测火焰，这样机器人到达房间门口即可感应到火焰是否存在，但是这种方案容易受相机闪光灯、阳光等影响，所以本系统中未采用。本系统中采用的是单传感器加舵机的方案。取一不透光黑色胶卷筒，在其尾部钻孔，将火焰传感器装入其中，再将胶卷筒固定在舵机舵盘上。这样，火焰传感器就能随舵机转动，在转动的过程中进行A/D采样，实验证明抗干扰能力很好。并且小车距离火焰2.6cm以外即可“看”到底部距地面15cm～20cm高度不定的火焰，满足比赛要求。

红外测距传感器

红外测距传感器使用的是SHARP公司的GP2D12集成高精度传感器，测量有效距离为10cm~80cm，对应输出电压为2.5V~0V。传感器外形及距离－电压曲线图如下：

GP2D12红外传感器

本系统中共使用了三个红外测距传感器（以下简称PSD），一个装于机器人正前方，另外两个分别装于机器人两侧，与前方PSD成90度。主要用这三个PSD来测量前方、左方、右方离开墙壁的距离。但是在使用该传感器的过程中有很多不当的地方在此作一些说明。

传感器安装错误。在组装机器人时，为了安装方便将传感器安装成如图4-4所示，这样安装就使得机器人在沿墙走的过程中如果遇到内角拐弯时就必需不断配合检测前方传感器的值才能完成拐弯动作如图4-6，增加了程序的复杂性，降低了系统的可靠性。比较好的安装方式是如图4-5，左右传感器斜向前装，这样的安装在遇到内角拐弯时单传感器就能完成所有动作如图4-7，系统运行稳定可靠。

另外前方传感器安装在机器人的最前面也是不恰当的，PSD在距离10cm内读出的数值是无效的，数值不确定，无法用在程序中进行判断，这就容易使机器人了误判，出现撞墙或打转等现象。