Introduzione:
Oggigiorno molte industrie utilizzano i robot a causa del loro alto livello di prestazioni e affidabilità e questo è di grande aiuto per gli esseri umani. La robotica per evitare gli ostacoli viene utilizzata per rilevare gli ostacoli ed evitare la collisione. Questo è un robot autonomo. Il design del robot per evitare gli ostacoli richiede l'integrazione di molti sensori in base al loro compito.
Il rilevamento degli ostacoli è il requisito principale di questo robot autonomo. Il robot ottiene le informazioni dall'area circostante tramite sensori montati sul robot. Alcuni dispositivi di rilevamento utilizzati per il rilevamento di ostacoli come sensori di urti, sensori a infrarossi, sensori a ultrasuoni, ecc. Il sensore a ultrasuoni è più adatto per il rilevamento di ostacoli ed è di basso costo e ha una capacità di ampio raggio.
Veicolo robotico per evitare gli ostacoli
Principio di funzionamento:
L'elusione degli ostacoli veicolo robotico utilizza sensori a ultrasuoni per i suoi movimenti. Un microcontrollore delle famiglie 8051 viene utilizzato per ottenere l'operazione desiderata. I motori sono collegati tramite il circuito integrato del driver del motore al microcontrollore. Il sensore a ultrasuoni è fissato davanti al robot.
Ogni volta che il robot sta andando sul percorso desiderato, il sensore a ultrasuoni trasmette continuamente le onde ultrasoniche dalla sua testa del sensore. Ogni volta che un ostacolo si presenta davanti ad esso, le onde ultrasoniche vengono riflesse da un oggetto e tale informazione viene trasmessa al microcontrollore. Il microcontrollore controlla i motori sinistro, destro, posteriore, anteriore, in base a segnali ultrasonici. Per controllare la velocità di ogni motore viene utilizzata la modulazione di larghezza di impulso (PWM).
Veicolo robotico per la prevenzione degli ostacoli con diagramma a blocchi
Diversi sensori utilizzati per evitare gli ostacoli Veicolo robotico
1. Rilevamento ostacoli (sensore IR):
I sensori IR vengono utilizzati per il rilevamento degli ostacoli. Il segnale di uscita del sensore viene inviato al microcontrollore. Il microcontrollore controlla il veicolo (avanti / indietro / stop) utilizzando il motore CC che si trova nel veicolo. Se un qualsiasi ostacolo posto in linea il sensore IR non riesce a ricevere i raggi luminosi e fornisce segnali al microcontrollore. Il microcontrollore fermerà immediatamente il veicolo e la sirena si accenderà. Dopo un minuto il robot controllerà lo stato del percorso se un ostacolo viene rimosso, il robot si sposta lontano altrimenti il robot tornerà al punto di partenza del movimento. Il sensore rileva gli oggetti emettendo una breve raffica di ultrasuoni e quindi ascoltando l'eco. Sotto il controllo di un microcontrollore host, il sensore emette una breve esplosione a 40 kHz. Questa esplosione si avventura o viaggia attraverso l'aria colpisce un articolo e poi rimbalza ancora una volta sul sensore. Il sensore fornisce un impulso di uscita all'host che terminerà quando viene rilevato l'eco, quindi l'ampiezza di un impulso al successivo viene presa nel calcolo da un programma per fornire risultati in una distanza dell'oggetto.
Due. Rilevamento del percorso (sensore di prossimità):
La causa normale è che entrambi i sensori danno le linee guida e il robot lo seguono andando dritto sul percorso. Quando la linea termina in quel momento il robot inverte a 180 e torna indietro nello stesso punto.
Essere in linea
I sensori di prossimità vengono utilizzati per il rilevamento del percorso. Quando il sensore destro non viene rilevato nella linea della curva, il microcontrollore attiva il motore sinistro per girare a sinistra fino al segnale dal sensore destro. Una volta rilevato il segnale del sensore destro, i due motori si attivano per andare avanti. Quando la linea termina in quel momento il robot inverte a 180 e torna indietro nello stesso punto.
Perdere la linea
3. Sensore ultrasonico:
Il sensore a ultrasuoni viene utilizzato per il rilevamento degli ostacoli. Il sensore a ultrasuoni trasmette le onde ultrasoniche dalla sua testa del sensore e riceve nuovamente le onde ultrasoniche riflesse da un oggetto.
Ci sono molte applicazioni che utilizzano sensori a ultrasuoni come sistemi di allarme per istruzioni, apriporta automatici, ecc. Il sensore a ultrasuoni è molto compatto e ha prestazioni molto elevate.
Schema generale del sensore a ultrasuoni
Principio di funzionamento:
Il sensore a ultrasuoni emette il segnale breve e ad alta frequenza. Questi si propagano nell'aria alla velocità del suono. Se colpiscono un oggetto, riflettono un segnale di eco al sensore. Il sensore a ultrasuoni è costituito da un multivibratore, fissato alla base. Il multivibratore è una combinazione di un risonatore e un vibratore. Il risonatore fornisce un'onda ultrasonica generata dalla vibrazione. Il sensore a ultrasuoni è costituito da due parti: l'emettitore che produce un'onda sonora a 40 kHz e il rilevatore rileva un'onda sonora a 40 kHz e invia un segnale elettrico al microcontrollore.
Principio di funzionamento ad ultrasuoni
Il sensore a ultrasuoni consente al robot di vedere e riconoscere virtualmente un oggetto, evitare ostacoli, misurare la distanza. Il raggio d'azione del sensore a ultrasuoni è compreso tra 10 cm e 30 cm.
Funzionamento del sensore a ultrasuoni:
Quando un impulso elettrico di alta tensione viene applicato al trasduttore ultrasonico, vibra attraverso uno spettro specifico di frequenze e genera una raffica di onde sonore. Ogni volta che un ostacolo si trova davanti al sensore a ultrasuoni, le onde sonore si rifletteranno sotto forma di eco e genereranno un impulso elettrico. Calcola il tempo che intercorre tra l'invio di onde sonore e la ricezione dell'eco. I modelli di eco verranno confrontati con i modelli di onde sonore per determinare le condizioni del segnale rilevato.
Nota: Il ricevitore a ultrasuoni rileverà il segnale dal trasmettitore a ultrasuoni mentre le onde di trasmissione colpiscono l'oggetto. La combinazione di questi due sensori consentirà al robot di rilevare l'oggetto sul suo percorso. Il sensore a ultrasuoni è fissato davanti al robot e quel sensore aiuterà anche il robot a navigare attraverso la hall di qualsiasi edificio.
Applicazioni del sensore a ultrasuoni:
- Cambio automatico dei segnali stradali
- Sistema di allarme antintrusione
- Interruttori di accesso agli strumenti di conteggio parchimetri
- Sonar posteriore delle automobili
Caratteristiche del sensore a ultrasuoni:
- Compatto e leggero
- Alta sensibilità e alta pressione
- Alta affidabilità
- Consumo di corrente di 20mA
- Comunicazione a impulsi in / out
- Angolo di accettazione stretto
- Fornisce stime di separazione esatte e senza contatto entro 2 cm a 3 m
- Il LED del punto di esplosione mostra le stime nell'avanzamento
- L'intestazione a 3 pin semplifica il collegamento utilizzando un collegamento di sviluppo servo
Applicazioni del veicolo robotico per evitare gli ostacoli:
- Soprattutto applicazioni militari
- Può essere utilizzato per le guerre cittadine
Ora ho chiaramente un'idea del concetto di veicolo robotico utilizzando un sensore ad ultrasuoni di rilevamento ostacoli se ulteriori domande su questo argomento o sul concetto dei progetti elettrici ed elettronici lasciano i commenti qui sotto.
Diritti d'autore della foto:
- Schema generale del sensore a ultrasuoni di Letsmakerobots
- Principio di funzionamento del sensore a ultrasuoni di Microsonic
