Johdanto:

Nykypäivän monet teollisuudenalat käyttävät robotteja korkean suorituskyvyn ja luotettavuuden vuoksi, mikä on suuri apu ihmisille. Esteiden välttämistä koskevaa robotiikkaa käytetään esteiden havaitsemiseen ja törmäyksen välttämiseen. Tämä on itsenäinen robotti. Estorobotin suunnittelu edellyttää useiden anturien integrointia tehtävänsä mukaan.

Esteen havaitseminen on tämän autonomisen robotin ensisijainen vaatimus. Robotti saa tiedot ympäröivältä alueelta robottiin asennettujen antureiden kautta. Jotkut esteen havaitsemiseen käytettävät anturit, kuten kolhuntunnistimet, infrapuna-anturit, ultraäänianturit jne. Ultraäänianturi soveltuu parhaiten esteiden havaitsemiseen, ja se on edullinen ja sillä on korkea kantama.

Esteiden välttämisen robotti-ajoneuvo

Toimintaperiaate:

Esteen välttäminen robotti ajoneuvo käyttää liikkeisiinsä ultraääniantureita. Halutun toiminnan saavuttamiseksi käytetään 8051 perheen mikrokontrolleria. Moottorit on kytketty moottoriohjaimen IC kautta mikrokontrolleriin. Ultraäänianturi on kiinnitetty robotin eteen.

Aina kun robotti on menossa halutulle polulle, ultraäänianturi lähettää ultraääniaaltoja jatkuvasti anturipäästään. Aina kun este tulee sen eteen, ultraääniaallot heijastuvat kohteesta ja tämä tieto välitetään mikrokontrollerille. Mikrokontrolleri ohjaa moottoreita vasemmalle, oikealle, takaa, eteen ultraäänisignaalien perusteella. Kunkin moottorin nopeuden säätämiseen käytetään pulssinleveyden modulointia (PWM).

“voimakkuus sähkökentän suhteen ”

Lohkokaavio Esteen välttämisen robotti-ajoneuvo

Eri antureita, joita käytetään esteen välttämiseen Robottiauto

1. Esteen tunnistus (IR-anturi):

Infrapuna-antureita käytetään esteiden havaitsemiseen, ja anturin lähtösignaali lähetetään mikro-ohjaimelle. Mikrokontrolleri ohjaa ajoneuvoa (eteen / taakse / pysähtyy) ajoneuvoon sijoitetun tasavirtamoottorin avulla. Jos jokin este asetettu esteeseen, IR-anturi ei vastaanota valonsäteitä ja antaa signaaleja mikro-ohjaimelle. Mikrokontrolleri pysäyttää ajoneuvon välittömästi ja sireeni kytkeytyy päälle. Yhden minuutin kuluttua robotti tarkistaa polun tilan, jos este poistetaan, robotti liikkuu kauas sanan, muuten robotti palaa liikkumaan lähtöpaikalle. Anturi tunnistaa esineet lähettämällä lyhyen ultraäänipurskeen ja kuuntelemalla sitten ympäristöä. Isäntä mikrokontrollerin ohjauksessa anturi lähettää lyhyen 40 kHz: n räjähdyksen. Tämä räjähdys yrittää tai kulkee ilman läpi osuu esineeseen ja sen jälkeen palautuu jälleen anturiin. Anturi antaa isäntälaitteelle lähtösignaalin, joka päättyy, kun kaiku havaitaan, joten ohjelma laskee yhden pulssin leveyden seuraavaan antamaan tuloksia kohteen etäisyydeltä.

kaksi. Polun tunnistus (läheisyysanturi):

Normaali syy, että anturit, jotka antavat ohjeet, ja robotti seuraavat sitä suoraan polkua pitkin. Kun viiva päättyy tuolloin, robotti kääntyy 180: een ja kääntyy takaisin samaan paikkaan.

Verkossa oleminen

Lähestymisantureita käytetään polun havaitsemiseen. Kun oikeaa anturia ei löydy käyrälinjasta, mikrokontrolleri aktivoi vasemman moottorin kääntymään vasemmalle, kunnes oikean anturin signaali. Kun signaali on havaittu oikea anturi, kaksi moottoria aktivoituvat eteenpäin. Kun viiva päättyy tuolloin, robotti kääntyy 180: een ja kääntyy takaisin samaan paikkaan.

Linjan menettäminen

3. Ultraäänianturi:

Ultraäänianturia käytetään esteiden havaitsemiseen. Ultraäänianturi lähettää ultraääniaallot anturipäästään ja vastaanottaa taas esineestä heijastuneet ultraääniaallot.

“12 voltin laturi ja invertteri ”

On monia sovelluksia, jotka käyttävät ultraääniantureita, kuten käyttöhälytysjärjestelmiä, automaattisia ovenavaimia jne. Ultraäänianturi on erittäin pienikokoinen ja erittäin suorituskykyinen.

Ultraäänianturin yleiskaavio

Toimintaperiaate:

Ultraäänianturi lähettää lyhyen ja korkeataajuisen signaalin. Nämä etenevät ilmassa äänen nopeudella. Jos ne osuvat johonkin esineeseen, heijastavat kaikusignaalia anturille. Ultraäänianturi koostuu jalustaan kiinnitetystä multivibraattorista. Multivibraattori on resonaattorin ja vibraattorin yhdistelmä. Resonaattori tuottaa värähtelyn tuottaman ultraääniaallon. Ultraäänianturi koostuu kahdesta osasta, jonka emitteri tuottaa 40 kHz: n ääniaallon, ja ilmaisin havaitsee 40 kHz: n ääniaallon ja lähettää sähköisen signaalin takaisin mikro-ohjaimeen.

Ultraääni-toimintaperiaate

Ultraäänianturin avulla robotti voi virtuaalisesti nähdä ja tunnistaa kohteen, välttää esteitä, mitata etäisyyttä. Ultraäänianturin toiminta-alue on 10-30 cm.

“selittää kuinka generaattori toimii ”

Ultraäänianturin toiminta:

Kun korkeajännitteinen sähköpulssi kohdistetaan ultraäänianturiin, se värisee tietyn taajuusspektrin yli ja synnyttää ääniaaltopurkauksen. Aina kun jokin este tulee ultraäänianturin eteen, ääniaallot heijastuvat kaiun muodossa ja tuottavat sähköisen pulssin. Se laskee ääniaaltojen lähettämisen ja kaiun vastaanottamisen välisen ajan. Kaiun kuvioita verrataan ääniaaltokuvioihin havaitun signaalin kunnon määrittämiseksi.

Huomautus: Ultraäänivastaanottimen on tunnistettava ultraäänilähettimen signaali, kun lähetysaallot osuvat kohteeseen. Näiden kahden anturin yhdistelmä antaa robotin havaita kohteen polullaan. Ultraäänianturi on kiinnitetty robotin eteen, ja tämä anturi auttaa myös robottia navigoimaan minkä tahansa rakennuksen salin läpi.

Ultraäänianturin sovellukset:

Liikennesignaalien automaattinen vaihtaminen
Tunkeilijoiden hälytysjärjestelmä
Laskentalaitteiden pääsy kytkee pysäköintimittarit
Autojen takaluotain

Ultraäänianturin ominaisuudet:

Kompakti ja kevyt
Suuri herkkyys ja korkea paine

Korkea luotettavuus
Virrankulutus 20mA

Pulssi sisään / ulos-viestintä
Kapea hyväksymiskulma
Tarjoaa tarkat, kosketuksettomat etäisyyden arvioinnit 2-3 cm: n sisällä
Räjähdyspisteen LED näyttää arvioita etenemisestä
3-nastainen otsikko on helppo yhdistää käyttämällä servokehityslinkkiä

Esteiden välttämisen robottiajoneuvon sovellukset:

Varsinkin sotilaalliset sovellukset
Sitä voidaan käyttää kaupunkisotiin

Saimme nyt selkeän käsityksen robottiajoneuvon käsitteestä käyttämällä esteen havaitsemisen ultraäänianturia, jos muita aiheeseen liittyviä kysymyksiä tai sähkö- ja elektroniikkaprojektien käsitteitä jättävät alla olevat kommentit.

Valokuvahaku: