仿真灭火设备,由仿真火焰和仿真灭火器2部分组成。火焰部分尝试了3种方案:风机吹红布配灯光、风机吹水蒸气配灯光、投影。解决的核心需求是实现瞄准的判定。
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,用硬纸壳做结构,验证:
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
灭火成功
灭火失败,未在灭火器容量用尽前(即规定时间内)扑灭3团小火焰,导致火势增大
v0.1,用solidworks实现了结构建模,按照模型加工零件并装配调试。问题:
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结构设计
实物
v0.2a,基于上述v0.1的问题进行改进
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大组件:小火焰、大火焰、灭火器。solidworks结构设计
1、小火焰组件
2、灭火器组件
演示
v0.2b,模拟火炉设备是通过水蒸气加灯光来模拟火焰效果。灭火器蓝光穿透水蒸气在火焰背后形成光斑,从而实现对准判定。
v0.2c,通过向墙面投影火焰效果动画,模拟火焰,灭火器蓝光经墙面反射到地面形成光斑,实现对准判定。
原型机: