Úvod:

Mnoho dnešných priemyselných odvetví využíva roboty kvôli vysokej úrovni výkonu a spoľahlivosti, čo je pre ľudí veľkou pomocou. Robotika na vyhýbanie sa prekážkam slúži na zisťovanie prekážok a predchádzanie kolíziám. Toto je autonómny robot. Konštrukcia robota na vyhýbanie sa prekážkam vyžaduje integráciu mnohých senzorov podľa ich úlohy.

Detekcia prekážok je primárnou požiadavkou tohto autonómneho robota. Robot získava informácie z okolia prostredníctvom namontovaných senzorov na robotovi. Niektoré snímacie zariadenia používané na detekciu prekážok, ako sú snímače nárazov, infračervené snímače, ultrazvukové snímače atď. Ultrazvukový snímač je najvhodnejší na detekciu prekážok, je lacný a má vysokú schopnosť dosahu.

Robotické vozidlo vyhýbajúce sa prekážkam

Pracovný princíp:

Vyvarovanie sa prekážke robotické vozidlo používa na svoje pohyby ultrazvukové senzory. Na dosiahnutie požadovanej činnosti sa používa mikrokontrolér s 8051 rodinami. Motory sú pripojené cez IC budiča motora k mikrokontroléru. Ultrazvukový senzor je pripevnený pred robotom.

Kedykoľvek robot ide na požadovanú cestu, ultrazvukový senzor vysiela ultrazvukové vlny nepretržite z jeho hlavy snímača. Kedykoľvek sa objaví prekážka, ultrazvukové vlny sa odrážajú od objektu a tieto informácie sa odovzdávajú mikrokontroléru. Mikrokontrolér riadi motory na základe ultrazvukových signálov doľava, doprava, zozadu, spredu. Na riadenie rýchlosti každého impulzu sa používa modulácia šírky impulzu (PWM).

“Na aký účel sa používa galvanometer? ”

Blokový diagram Zabránenie prekážkam Robotické vozidlo

Rôzne snímače používané na vyhýbanie sa prekážkam Robotické vozidlo

1. Detekcia prekážok (IR senzor):

IR senzory sa používajú na detekciu prekážok. Výstupný signál senzora sa odosiela do mikrokontroléra. Mikrokontrolér ovláda vozidlo (dopredu / dozadu / zastavenie) pomocou jednosmerného motora umiestneného vo vozidle. Ak je nejaká prekážka umiestnená v rade, IR snímač nedokáže prijímať svetelné lúče a dáva signály mikrokontroléru. Mikrokontrolér okamžite zastaví vozidlo a zapne sa siréna. Po jednej minúte robot skontroluje stav cesty, ak sa prekážka odstráni. Robot sa presunie ďalej, inak sa vráti na východiskové miesto. Senzor deteguje objekty tak, že vydá krátky ultrazvukový výbuch a potom bude počúvať ekologický signál. Pod kontrolou hostiteľského mikrokontroléra emituje snímač krátky výbuch 40 kHz. Táto explózia sa odváži alebo cestuje vzduchom do predmetu a potom sa opäť odrazí k senzoru. Senzor poskytuje hostiteľovi výstupný impulz, ktorý sa ukončí, keď sa zistí ozvena, a preto sa šírka jedného impulzu k nasledujúcemu vezme do výpočtu programom, ktorý poskytne výsledky vo vzdialenosti objektu.

dva. Detekcia dráhy (snímač priblíženia):

Normálna príčina obidva senzory poskytujúce pokyny a robot ho sledujú priamo na ceste. Keď sa čiara v tom čase končí, robot cúva na 180 a otočí späť o rovnaké miesto.

Byť online

Na detekciu dráhy sa používajú snímače vzdialenosti. Ak pravý snímač nie je detegovaný v krivke, mikrokontrolér aktivuje ľavý motor a otáča sa doľava, kým nedosiahne signál z pravého snímača. Akonáhle je signál detekovaný pravým snímačom, oba motory sa aktivujú, aby sa dostali dopredu. Keď sa čiara v tom čase končí, robot cúva na 180 a otočí späť o rovnaké miesto.

Strata riadku

3. Ultrazvukový senzor:

Ultrazvukový senzor slúži na detekciu prekážok. Ultrazvukový senzor prenáša ultrazvukové vlny z jeho hlavy snímača a opäť prijíma ultrazvukové vlny odrazené od objektu.

“3 fázový bezkartáčový budič jednosmerného motora ”

Existuje mnoho aplikácií, ktoré používajú ultrazvukové snímače, ako sú napríklad výstražné systémy inštrukcií, automatické otváranie dverí atď. Ultrazvukový snímač je veľmi kompaktný a má veľmi vysoký výkon.

Všeobecný diagram ultrazvukového snímača

Pracovný princíp:

Ultrazvukový senzor vydáva krátky a vysokofrekvenčný signál. Tieto sa šíria vo vzduchu rýchlosťou zvuku. Ak narazia na akýkoľvek objekt, odrážajú odrazový signál do snímača. Ultrazvukový senzor pozostáva z multivibrátora pripevneného k základni. Multivibrátor je kombináciou rezonátora a vibrátora. Rezonátor dodáva ultrazvukové vlny generované vibráciami. Ultrazvukový senzor sa skladá z dvoch častí vysielača, ktorý produkuje zvukovú vlnu 40 kHz, a detektor deteguje zvukovú vlnu 40 kHz a vysiela elektrický signál späť do mikrokontroléra.

Ultrazvukový pracovný princíp

Ultrazvukový senzor umožňuje robotovi virtuálne vidieť a rozpoznávať objekt, vyhýbať sa prekážkam, merať vzdialenosť. Pracovný rozsah ultrazvukového snímača je 10 cm až 30 cm.

“čo sa rozumie pod spínacím prevodom ”

Činnosť ultrazvukového snímača:

Keď sa na ultrazvukový prevodník aplikuje elektrický impulz vysokého napätia, vibruje cez konkrétne spektrum frekvencií a vytvára výbuch zvukových vĺn. Kedykoľvek dôjde k akejkoľvek prekážke pred ultrazvukovým snímačom, zvukové vlny sa budú odrážať vo forme echa a generovať elektrický impulz. Vypočíta čas, ktorý uplynie medzi odoslaním zvukových vĺn a prijatím echa. Vzory echa sa porovnajú so vzormi zvukových vĺn, aby sa určil stav detekovaného signálu.

Poznámka: Ultrazvukový prijímač detekuje signál z ultrazvukového vysielača, zatiaľ čo vysielacie vlny narážajú na objekt. Kombinácia týchto dvoch senzorov umožní robotovi detekovať objekt v jeho ceste. Ultrazvukový senzor je pripevnený pred robotom a tento senzor tiež pomôže robotovi navigovať sa v hale ktorejkoľvek budovy.

Aplikácie ultrazvukového snímača:

Automatické prepínanie dopravných signálov
Poplachový systém pre votrelcov
Počítacie prístroje sprístupňujú spínače parkovacích automatov
Zadný sonar automobilov

Vlastnosti ultrazvukového snímača:

Kompaktný a ľahký
Vysoká citlivosť a vysoký tlak

Vysoká spoľahlivosť
Príkon 20mA

Pulzná komunikácia
Úzky uhol prijatia
Poskytuje presné odhady bezkontaktnej separácie v rozmedzí 2 cm až 3 m
LED dióda bodu výbuchu zobrazuje odhady postupu
3-kolíková hlavička uľahčuje pripojenie pomocou odkazu na vývoj serva

Aplikácie robotického vozidla na vyhýbanie sa prekážkam:

Najmä vojenské aplikácie
Môže byť použitý pre mestské vojny

Teraz máme jasnú predstavu o koncepcii robotického vozidla pomocou ultrazvukového snímača detekcie prekážok, ak v prípade akýchkoľvek ďalších otázok k tejto téme alebo koncepcie elektrických a elektronických projektov ponecháme nižšie uvedené komentáre.

Fotografický kredit: