模擬滅火設備,由模擬火焰和模擬滅火器2部分組成。 火焰部分嘗試了3種方案:風機吹紅布配燈光、風機吹水蒸氣配燈光、投影。 解決的核心需求是實現瞄準的判定。

需求:
1、仿真火焰设置3团小火焰和1团大火焰。2米外手持灭火器对准小火焰根部,按压压把模拟灭火操作。在规定的时间内3团小火焰全部扑灭,灭火过程完成;如果规定时间内未完成3团小火焰扑灭,大火焰升起模拟火势增大。
2、设置3个难度级别,分别对应3种不同燃烧物引起的火灾,即所需灭火器持续喷射的灭火时间不同。
v0,用硬紙殼做結構,驗證:
1、风速与布质量之间的关系,试图找到多大的风速能够把什么规格(长宽)的布条吹成竖直以模拟火焰效果。
2、raspberry PI和arduino之间的蓝牙通信。3、python+opencv实现判定瞄准的可行性。
第一版本火焰效果
滅火成功
滅火失敗,未在滅火器容量用盡前(即規定時間內)撲滅3團小火焰,導致火勢增大
v0.1,用solidworks實現了結構建模,按照模型加工零件並裝配調試。 問題:
1、火焰部分选择的材料过于沉重,且尺寸过大,导致不易便携
2、蓝牙信号在wifi环境下有干扰(蓝牙和WiFi都用2.4G频段)
3、手持摄像头做对准的过程,由于抖动,识别对准效率不高
4、基于真实灭火器改进得到的仿真灭火器,结构上很难配合电子模块
solidworks結構設計
實物
v0.2a,基於上述v0.1的問題進行改進
1、重做火焰端结构设计,变更材料,体积更小更轻便
2、重新设计灭火器,以配合选定的电子模块
3、重做软件架构
4、重做opencv识别方式,以验证是否瞄准

3大元件:小火焰、大火焰、滅火器。 solidworks結構設計

1、小火焰元件 2、滅火器元件
演示
v0.2b,類比火爐設備是通過水蒸氣加燈光來類比火焰效果。 滅火器藍光穿透水蒸氣在火焰背後形成光斑,從而實現對準判定。
v0.2c,通過向牆面投影火焰效果動畫,類比火焰,滅火器藍光經牆面反射到地面形成光斑,實現對準判定。
原型機: