Robotsko vozilo za izbjegavanje prepreka koje koristi ultrazvučni senzor

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Uvod:

Danas mnoge industrije koriste robote zbog njihove visoke razine performansi i pouzdanosti, što je velika pomoć za ljude. Robotika za izbjegavanje prepreka koristi se za otkrivanje prepreka i izbjegavanje sudara. Ovo je autonomni robot. Dizajn robota za izbjegavanje prepreka zahtijeva integraciju mnogih senzora prema njihovom zadatku.

Otkrivanje prepreka primarni je zahtjev ovog autonomnog robota. Robot dobiva informacije iz okoline putem montiranih senzora na robotu. Neki senzorski uređaji koji se koriste za otkrivanje prepreka poput senzora udaraca, infracrvenih senzora, ultrazvučnih senzora itd. Ultrazvučni senzor je najprikladniji za otkrivanje prepreka, jeftin je i ima veliku mogućnost dometa.




Robotsko vozilo za izbjegavanje prepreka

Robotsko vozilo za izbjegavanje prepreka

Princip rada:

Izbjegavanje prepreka robotsko vozilo za svoje pokrete koristi ultrazvučne senzore. Mikrokontroler od 8051 obitelji koristi se za postizanje željene operacije. Motori su povezani preko IC upravljačkog programa motora s mikrokontrolerom. Ultrazvučni senzor pričvršćen je ispred robota.



Kad god robot ide željenim putem, ultrazvučni senzor neprekidno prenosi ultrazvučne valove sa svoje glave senzora. Kad god prepreka naiđe pred nju, ultrazvučni valovi se odbijaju od predmeta i te informacije prosljeđuju mikrokontroleru. Mikrokontroler kontrolira motore lijevo, desno, straga, sprijeda, na temelju ultrazvučnih signala. Za kontrolu brzine svakog pulsa koristi se modulacija širine impulsa (PWM).

Blok dijagram Robotsko vozilo za izbjegavanje prepreka

Blok dijagram Robotsko vozilo za izbjegavanje prepreka

Različiti senzori koji se koriste za izbjegavanje prepreka Robotsko vozilo

1. Otkrivanje prepreka (IR senzor):

IR senzori koriste se za otkrivanje prepreka. Izlazni signal senzora šalje mikrokontroleru. Mikrokontroler upravlja vozilom (naprijed / nazad / zaustavljanje) pomoću istosmjernog motora koji je smješten u vozilo. Ako bilo koja prepreka postavljena u red, IR senzor ne prima svjetlosne zrake i daje signale mikrokontroleru. Mikrokontroler će odmah zaustaviti vozilo i uključit će se sirena. Nakon jedne minute robot će provjeriti status putanje ako se ukloni prepreka, robot se udaljava od riječi, inače će se robot vratiti na pomicanje početnog mjesta. Senzor otkriva predmete emitirajući kratki ultrazvučni rafal, a zatim osluškujući ekološki. Pod kontrolom glavnog mikrokontrolera, senzor emitira kratku eksploziju od 40 kHz. Ova eksplozija krene zrakom ili putuje zrakom u članak, a nakon toga se ponovno odbija do senzora. Senzor pruža izlazni impuls hostu koji će se završiti kada se detektira eho, pa se u izračun uzima program kako bi se pružili rezultati na udaljenosti objekta od širine jednog do drugog impulsa.


dva. Otkrivanje puta (senzor blizine):

Normalni su uzrok što ga slijede i senzori koji daju smjernice i robot idući ravno stazom. Kad linija završi u to vrijeme, robot se okreće na 180 i vraća se na isto mjesto.

Biti na mreži

Biti na mreži

Senzori blizine koriste se za otkrivanje putanje. Kada desni senzor nije otkriven u krivulji, mikrokontroler aktivira lijevi motor za okretanje ulijevo sve dok se ne oglasi signal s desnog senzora. Jednom kada je signal prepoznat desnim senzorom, aktiviraju se dva motora za pomicanje naprijed. Kad linija završi u to vrijeme, robot se okreće na 180 i vraća se na isto mjesto.

Izgubiti liniju

Izgubiti liniju

3. Ultrazvučni senzor:

Ultrazvučni senzor koristi se za otkrivanje prepreka. Ultrazvučni senzor prenosi ultrazvučne valove sa svoje glave senzora i ponovno prima ultrazvučne valove koji se reflektiraju od predmeta.

Mnogo je aplikacija koje koriste ultrazvučne senzore poput alarmnih sustava s uputama, automatskih otvarača vrata, itd. Ultrazvučni senzor je vrlo kompaktan i ima vrlo visoke performanse.

Općeniti dijagram ultrazvučnog senzora

Općeniti dijagram ultrazvučnog senzora

Princip rada:

Ultrazvučni senzor emitira kratki i visokofrekventni signal. Oni se šire u zraku brzinom zvuka. Ako pogodiju bilo koji objekt, onda odbijaju signal eha na senzoru. Ultrazvučni senzor sastoji se od multivibratora, pričvršćenog na bazu. Multivibrator je kombinacija rezonatora i vibratora. Rezonator isporučuje ultrazvučni val generiran vibracijama. Ultrazvučni senzor sastoji se od dva dijela emitera koji proizvodi zvučni val od 40 kHz, a detektor otkriva zvučni val od 40 kHz i šalje električni signal natrag mikrokontroleru.

Načelo ultrazvučnog rada

Načelo ultrazvučnog rada

Ultrazvučni senzor omogućuje robotu da virtualno vidi i prepozna predmet, izbjegne prepreke, izmeri udaljenost. Opseg rada ultrazvučnog senzora je od 10 cm do 30 cm.

Rad ultrazvučnog senzora:

Kada se na ultrazvučni pretvarač primijeni električni impuls visokog napona, on vibrira kroz određeni spektar frekvencija i generira rafal zvučnih valova. Kad god bilo koja prepreka dođe ispred ultrazvučnog senzora, zvučni će se valovi odraziti u obliku odjeka i generirati električni impuls. Izračunava vrijeme potrebno između slanja zvučnih valova i primanja odjeka. Uzorci odjeka uspoređivat će se s uzorcima zvučnih valova kako bi se utvrdilo stanje otkrivenog signala.

Bilješka: Ultrazvučni prijemnik detektirat će signal ultrazvučnog odašiljača dok prijenosni valovi udaraju o objekt. Kombinacija ova dva senzora omogućit će robotu da prepozna objekt na putu. Ultrazvučni senzor pričvršćen je ispred robota i taj će senzor također pomoći robotu da se kreće kroz dvoranu bilo koje zgrade.

Primjene ultrazvučnog senzora:

  • Automatska promjena prometne signalizacije
  • Alarmni sustav protiv uljeza
  • Prekidači za brojilo instrumenata za brojanje parkirnih metara
  • Stražnji sonar automobila

Značajke ultrazvučnog senzora:

  • Kompaktan i lagan
  • Visoka osjetljivost i visoki tlak
  • Visoka pouzdanost
  • Potrošnja energije od 20mA
  • Pulsna ulazno / vanjska komunikacija
  • Uski kut prihvaćanja
  • Pruža točne, beskontaktne procjene razdvajanja unutar 2 cm do 3 m
  • LED točka eksplozije prikazuje procjene napretka
  • 3-pinsko zaglavlje olakšava povezivanje pomoću servo razvojne veze

Primjene robotskog vozila za izbjegavanje prepreka:

  • Pogotovo vojne primjene
  • Može se koristiti za gradske ratove

Sad smo jasno dobili ideju o konceptu robotskog vozila pomoću ultrazvučnog senzora za otkrivanje prepreka ako daljnja pitanja o ovoj temi ili konceptu električnih i elektroničkih projekata ostave komentare u nastavku.

Foto: