Ugniagesių robotas: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Tai ugniagesių robotas, sukurtas aptikti gaisrą liepsnos jutiklių pagalba, einant link jo ir užgesinant ugnį vandeniu. Jis taip pat gali išvengti kliūčių eidamas link ugnies, naudodamas ultragarso jutiklius. Be to, jis siunčia jums el. Laišką, kai užgesina ugnį.

„Bruface Mechatronics“projektų grupė 5

Komandos nariai:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Džihadas Alsamarji

1 žingsnis: pirkinių sąrašas

„Arduino Mega 1X“

9V nuolatinės srovės variklis 2X

Mikro servo 9g 1X

Servo variklis 442h 1X

Vandens siurblys 1x

Ultragarsinis garso jutiklis 2X

1 kelio liepsnos jutiklis 4X

H-tiltas 2X

„Wi-Fi“modulis 1X

Įjungimo/išjungimo jungiklis 1X

Mini duonos lentelė 1X

„Arduino“kabeliai

9 V baterija 1X

9V akumuliatoriaus kištukas 1X

LIPO 7,2 voltų baterija 1X

Guminis takelių komplektas 2X

Variklio montavimas 2X

Tarpiklis (M3 patelė-moteris 50 mm) 8X

Varžtai (M3)

Vandens bakas (300 ml) 1X

Vandens žarna 1X

2 žingsnis: keletas techninių patarimų dėl komponentų pasirinkimo

Nuolatinės srovės varikliai su koduotuvu:

Kodavimo nuolatinės srovės variklio pranašumas, palyginti su paprastu nuolatinės srovės varikliu, yra galimybė kompensuoti greitį, kai yra daugiau nei vienas variklis ir pageidaujama to paties greičio. Apskritai, kai turite daugiau nei vieną variklį su ta pačia įvestimi (įtampa ir srovė) ir jūsų tikslas yra turėti tą patį greitį, gali atsitikti tai, kad kai kurie varikliai gali paslysti, o tai sukels greičio skirtumą. pvz mūsų atveju (du varikliai kaip varomoji galia) gali sukelti nukrypimą į vieną pusę, kai tikslas buvo eiti į priekį. kodavimo įrenginiai turi suskaičiuoti abiejų variklių apsisukimų skaičių ir, jei yra skirtumas, juos kompensuoti. Tačiau, kai išbandėme savo robotą, dviejų variklių greičio skirtumo nepastebėta, kodavimo prietaisų nenaudojome.

Servo varikliai:

Vandens pistoleto mechanizmui mums reikėjo turėti variklius, galinčius užtikrinti gana tikslų judesį tam tikrame diapazone. Šiuo atžvilgiu yra du pasirinkimai: servo variklis ARBA žingsninis variklis

paprastai žingsninis variklis yra pigesnis nei servo variklis. Tačiau, atsižvelgiant į taikymo sritį, reikia atsižvelgti į daugybę kitų veiksnių. Savo projekte mes atsižvelgėme į šiuos veiksnius:

1) Servo variklio galios ir masės santykis yra didesnis nei žingsniavaisių, o tai reiškia, kad turėdamas tą pačią galią, žingsninis bus sunkesnis nei servo variklis.

2) Servo variklis sunaudoja mažiau energijos nei žingsninis, nes dėl to, kad variklis sunaudoja energiją, sukdamasis į nurodytą padėtį, bet tada servovariklis stovi. Žingsniniai varikliai ir toliau sunaudoja energiją, kad užfiksuotų ir laikytų nurodytą padėtį.

3) Servo varikliai yra labiau pajėgūs pagreitinti apkrovas nei laipteliai.

Dėl šių priežasčių sumažės energijos suvartojimas, o tai buvo svarbu mūsų atveju, nes kaip visų variklių maitinimo šaltinį naudojome akumuliatorių

Jei jus domina daugiau sužinoti apie skirtumus tarp servo ir stepper, patikrinkite šią nuorodą:

www.cncroutersource.com/stepper-vs-servo.ht…

H tiltas:

Tai leidžia jums valdyti nuolatinės srovės variklių kryptį ir greitį. Mūsų atveju mes tiesiog juos naudojome abiejų nuolatinės srovės variklių (prijungtų prie varančiųjų ratų) sukimosi krypčiai valdyti.

Be to, dar vienas h tiltas naudojamas kaip paprastas siurblio įjungimo/išjungimo jungiklis. (Tai taip pat galima padaryti naudojant tranzistorių)

Ultragarsiniai jutikliai:

Jie naudojami siekiant išvengti kliūčių. Mes naudojome 2 jutiklius, tačiau jūs galite padidinti stebimo ploto diapazoną padidindami jutiklių skaičių. (Efektyvus kiekvieno ultragarso jutiklio diapazonas: 15 laipsnių)

Liepsnos jutikliai:

Iš viso naudojami 4 liepsnos jutikliai. 3 jutikliai po važiuokle yra prijungti prie analoginių ir skaitmeninių „Arduino“kaiščių. Skaitmeninės jungtys naudojamos gaisrui aptikti tolesniems veiksmams, o analoginės jungtys naudojamos tik siekiant parodyti vartotojui atstumą iki ugnies. Kitas viršuje esantis jutiklis naudojamas skaitmeniniu būdu, o jo funkcija yra siųsti komandą sustabdyti transporto priemonę tinkamu atstumu nuo ugnies, todėl tuo metu, kai viršuje esantis jutiklis, turintis tam tikrą kampą, aptiks gaisrą nusiųskite komandą sustabdyti transporto priemonę ir įjungti siurblį, vandenį ir paleisti vandens pistoletą, kad užgesintumėte ugnį.

Arduino Mega:

Priežastis, kodėl pasirinkote arduino mega, o ne arduino UNO, yra tokia:

1) Turint „Wi-Fi“modulį, žymiai padidėja kodo eilučių skaičius ir reikalingas galingesnis procesorius, kad būtų išvengta galimos gedimo vykdant kodą.

2) turėti didesnį kaiščių skaičių, jei norite išplėsti dizainą ir pridėti daugiau funkcijų.

Guminiai takeliai:

Guminiai takeliai naudojami siekiant išvengti bet kokių problemų ar slydimo, jei slidžios grindys ar maži daiktai trukdo judėti.

3 žingsnis: dalių gamyba

Toliau pateikiami dalių, pagamintų naudojant 3D spausdintuvą arba lazerinį pjaustytuvą, techniniai brėžiniai. Ugniagesio išvaizda gali būti pakeista atsižvelgiant į jūsų pomėgius, todėl galite pakeisti kėbulo formą ir dizainą bet kokiu jums tinkamu būdu.

Pagrindinės lazeriu išpjautos kūno dalys:

Važiuoklė (6 mm plexiglas) 1X

Stogo dalis (6 mm plexiglas) 1X

Galinė dalis (MDF 3 mm) 1X

Šoninė dalis (MDF 3 mm) 2X

3D spausdintos dalys:

Ultragarsinis laikiklis 2X

Liepsnos jutiklio laikiklis 1X

Ratų guolių laikiklis 4X

Vandens pistoleto nustatymas 1X

4 žingsnis: pjovimas lazeriu (visi matmenys cm)

5 žingsnis: 3D spausdinimo techniniai brėžiniai: (visi matmenys cm)

6 žingsnis: eksperimentai

Tai trumpas vaizdo įrašas, kuriame rodomi kai kurie eksperimentai, skirti patikrinti skirtingų komponentų funkcionalumą.

7 žingsnis: Servo varikliai ir vandens pistoleto surinkimas

8 žingsnis: galutinis surinkimas

9 veiksmas: komponentų prijungimas prie „Arduino“

10 veiksmas: susieti „Arduino“kaiščius

11 žingsnis: Programos schema

12 žingsnis: programavimas

V2 yra pagrindinė programa, o kiti kodai yra paprogramės.