Erken Yangın Tespit ve Otonom Su Fışkırtma Özellikli Yangın Robotu (TÜBİTAK 2204-B)

Her yıl dünyada ve ülkemizde meydana gelen fabrika yangınları ve orman kenarı depo faciaları, ilk dakikalarda fark edilip müdahale edilemediği için kontrolden çıkmaktadır. İtfaiye ekiplerinin olay yerine ulaşması şehir içi trafikte 10-15 dakikayı bulabilmektedir. Oysa yangının ilk 30 saniyesinde yapılacak küçük bir müdahale, bir fabrikanın kül olmasını önleyebilir. TÜBİTAK 2204-B Ortaokul kategorisi "Afet Yönetimi" ve "Robotik" alanlarına yönelik bu projede, alevleri 360 derece tarayan, alev odağına otonom yaklaşan ve mini su pompasıyla yangını söndüren Otonom Yangın Tespit ve Söndürme Robotu geliştiriyoruz.

1. 🎯 Proje Özeti ve Anahtar Kelimeler

Robotumuz 2 tekerlekli diferansiyel sürüş şasisine sahiptir. Ön tarafında 3 farklı açıya (Sol, Orta, Sağ) bakan 3 adet alev (Flame) sensörü ve bir adet MQ-2 duman sensörü yer alır. Normal devriye modunda engel tanıma yaparak ortamı gezen robot, alev algıladığı anda yangın yönüne kilitlenir. Alev odağına 20 cm kalana kadar yaklaşır, üzerindeki 5V mini dalgıç su pompasına ve servo yönlendirmeli fıskiyeye güç vererek alev tamamen sönene kadar su sıkar.

2. 📌 Problem Durumu ve Araştırma Sorusu

3. 💡 Proje Hipotezleri

4. 🧰 Gerekli Malzemeler ve Sistem Mimarisi

5. 💻 Tam ve Çalışan Arduino Kodu

#include <Servo.h> // Motor Pinleri (L298N)
const int IN1 = 5;
const int IN2 = 6;
const int IN3 = 9;
const int IN4 = 10; // Alev Sensörleri (Dijital Giriş)
const int ALEV_SOL = 2;
const int ALEV_ORTA = 3;
const int ALEV_SAG = 4; const int POMPA_ROLE = 7;
Servo nozulServo; void motorIleri() { digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, HIGH); digitalWrite(IN4, LOW);
}
void motorSol() { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, HIGH); digitalWrite(IN3, HIGH); digitalWrite(IN4, LOW);
}
void motorSag() { digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, HIGH);
}
void motorDur() { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, LOW);
} void setup() { pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); pinMode(ALEV_SOL, INPUT); pinMode(ALEV_ORTA, INPUT); pinMode(ALEV_SAG, INPUT); pinMode(POMPA_ROLE, OUTPUT); digitalWrite(POMPA_ROLE, HIGH); // Pompa kapalı nozulServo.attach(11); nozulServo.write(90);
} void loop() { int solAlev = digitalRead(ALEV_SOL); int ortaAlev = digitalRead(ALEV_ORTA); int sagAlev = digitalRead(ALEV_SAG); // Alev sensörleri alev görünce LOW (0) verir! if (ortaAlev == LOW) { motorDur(); // Su Püskürt ve Nozul Tara digitalWrite(POMPA_ROLE, LOW); // Pompayı aç for (int aci = 60; aci <= 120; aci += 10) { nozulServo.write(aci); delay(150); } digitalWrite(POMPA_ROLE, HIGH); // Pompayı kapat nozulServo.write(90); } else if (solAlev == LOW) { motorSol(); delay(200); motorDur(); } else if (sagAlev == LOW) { motorSag(); delay(200); motorDur(); } else { motorDur(); // Yangın yoksa bekle / devriye at } delay(50);
}

6. 📊 Farklı Mesafelerdeki Yangın Söndürme Deneyleri

Deney ortamında rüzgarsız bir odada yakılan standart mum alevine karşı yapılan 15 testin ortalaması:

7. 🎤 TÜBİTAK Jüri Sunum Tavsiyeleri