Giriş:
Günümüzün pek çok endüstrisi, yüksek performans ve güvenilirlik düzeyleri nedeniyle robot kullanıyor ve bu, insanlar için büyük bir yardım. Engellerden kaçınma robotları, engelleri tespit etmek ve çarpışmayı önlemek için kullanılır. Bu otonom bir robottur. Engelden kaçınma robotunun tasarımı, görevlerine göre birçok sensörün entegrasyonunu gerektirir.
Engel tespiti, bu otonom robotun birincil gereksinimidir. Robot, bilgileri robota monte edilmiş sensörler aracılığıyla çevredeki alandan alır. Darbe sensörleri, kızılötesi sensörler, ultrasonik sensörler, vb. Gibi engel algılama için kullanılan bazı algılama cihazları. Ultrasonik sensör, engel tespiti için en uygun olanıdır ve düşük maliyetlidir ve yüksek menzil kapasitesine sahiptir.
Engellerden Kaçınma Robotik Araç
Çalışma prensibi:
Engelden kaçınma robotik araç hareketleri için ultrasonik sensörler kullanır. İstenilen işlemi gerçekleştirmek için 8051 aileden oluşan bir mikrodenetleyici kullanılır. Motorlar, motor sürücüsü IC aracılığıyla mikro denetleyiciye bağlanır. Ultrasonik sensör robotun önüne takılır.
Robot istenen yola gittiğinde, ultrasonik sensör ultrasonik dalgaları sürekli olarak sensör kafasından iletir. Önünden bir engel geldiğinde, ultrasonik dalgalar bir nesneden yansıtılır ve bu bilgi mikrodenetleyiciye iletilir. Mikrodenetleyici, ultrasonik sinyallere göre motorları sol, sağ, arka, ön kontrol eder. Her bir motor darbe genişlik modülasyonunun hızını kontrol etmek için kullanılır (PWM).
Blok Diyagram Engelden Kaçınma Robotik Araç
Engellerden kaçınma için kullanılan farklı sensörler Robotik araç
1. Engel algılama (IR sensörü):
IR sensörleri engel tespiti için kullanılır.Sensör çıkış sinyali mikrodenetleyiciye gönderilir. Mikrodenetleyici, araca yerleştirilen DC motoru kullanarak aracı kontrol eder (ileri / geri / dur). Hat içine yerleştirilen herhangi bir engel varsa, IR sensörü ışık ışınlarını alamaz ve mikro denetleyiciye sinyal verir. Mikrodenetleyici aracı hemen durduracak ve siren çalacaktır. Bir dakika sonra robot, bir engel kaldırılırsa yol durumunu kontrol eder, robot uzaklara gider, aksi takdirde robot hareket başlangıç noktasına geri döner. Sensör, kısa bir ultrasonik patlama yayarak ve ardından eko için dinleyerek nesneleri algılar. Bir ana mikro denetleyicinin kontrolü altında, sensör 40 kHz'lik kısa bir patlama yayar. Bu patlama tehlikeye girer veya havada dolaşır ve bir eşyaya çarpar ve ardından bir kez daha sensöre sıçrar. Sensör, ana bilgisayara, yankı algılandığında sona erecek olan bir çıkış darbesi sağlar, dolayısıyla bir darbenin diğerine olan genişliği, nesneden belirli bir mesafede sonuçlar sağlamak için bir program tarafından hesaplamaya alınır.
iki. Yol algılama (yakınlık sensörü):
Normal neden, her iki sensör de yönergeleri verir ve robot, yolda doğruca giderken onu takip eder. Bu sırada çizgi bittiğinde robot 180'de geri döner ve aynı yere geri döner.
Çevrimiçi Olmak
Yakınlık sensörleri yol tespiti için kullanılır. Sağ sensör eğri çizgisinde algılanmadığında, mikro denetleyici, sağ sensörden gelen sinyale kadar sola dönmek için sol motoru çalıştırır. Sinyal sağ sensör algılandığında, ileri gitmek için iki motor etkinleştirilir. Bu sırada çizgi bittiğinde robot 180'de geri döner ve aynı yere geri döner.
Çizgiyi Kaybetmek
3. Ultrasonik sensör:
Ultrasonik sensör, engel tespiti için kullanılır. Ultrasonik sensör, ultrasonik dalgaları sensör kafasından iletir ve bir nesneden yansıyan ultrasonik dalgaları tekrar alır.
Yönerge alarm sistemleri, otomatik kapı açıcılar, vb. Gibi ultrasonik sensörler kullanan birçok uygulama vardır. Ultrasonik sensör çok kompakttır ve çok yüksek bir performansa sahiptir.
Ultrasonik Sensör Genel Şeması
Çalışma prensibi:
Ultrasonik sensör, kısa ve yüksek frekanslı sinyal yayar. Bunlar havada ses hızında yayılır. Herhangi bir nesneye çarparlarsa, sensöre bir yankı sinyali yansıtırlar. Ultrasonik sensör, tabana sabitlenmiş bir multivibratörden oluşur. Multivibratör, bir rezonatör ve bir vibratörün kombinasyonudur. Rezonatör, titreşim tarafından üretilen ultrasonik dalgayı iletir. Ultrasonik sensör, 40 kHz ses dalgası üreten yayıcı olmak üzere iki kısımdan oluşur ve dedektör, 40 kHz'lik bir ses dalgasını algılayarak mikrodenetleyiciye bir elektrik sinyali gönderir.
Ultrasonik Çalışma Prensibi
Ultrasonik sensör, robotun bir nesneyi sanal olarak görmesini ve tanımasını, engellerden kaçınmasını ve mesafeyi ölçmesini sağlar. Ultrasonik sensörün çalışma aralığı 10 cm ila 30 cm'dir.
Ultrasonik sensörün çalışması:
Ultrasonik dönüştürücüye yüksek voltajlı bir elektrik darbesi uygulandığında, belirli bir frekans spektrumunda titreşir ve bir ses dalgası patlaması üretir. Ultrasonik sensörün önüne herhangi bir engel geldiğinde, ses dalgaları yankı şeklinde yansır ve bir elektrik darbesi oluşturur. Ses dalgalarının gönderilmesi ile yankının alınması arasında geçen süreyi hesaplar. Yankı modelleri, algılanan sinyalin durumunu belirlemek için ses dalgalarının modelleriyle karşılaştırılacaktır.
Not: Ultrasonik alıcı, iletim dalgaları nesneye çarparken ultrasonik vericiden gelen sinyali algılayacaktır. Bu iki sensörün kombinasyonu, robotun yolundaki nesneyi algılamasına izin verecektir. Ultrasonik sensör robotun önüne takılır ve bu sensör ayrıca robotun herhangi bir binanın koridorunda gezinmesine yardımcı olur.
Ultrasonik Sensörün Uygulamaları:
- Trafik sinyallerinin otomatik olarak değiştirilmesi
- Hırsız alarm sistemi
- Sayma aletleri erişim anahtarları park sayaçları
- Otomobillerin arka sonarı
Ultrasonik Sensörün Özellikleri:
- Kompakt ve hafif
- Yüksek hassasiyet ve yüksek basınç
- Yüksek güvenilirlik
- 20mA güç tüketimi
- Darbe giriş / çıkış iletişimi
- Dar kabul açısı
- 2 cm ila 3 m arasında kesin, temassız ayırma tahminleri sağlar
- Patlama noktası LED'i ilerlemedeki tahminleri gösterir
- 3 pinli başlık, bir servo geliştirme bağlantısı kullanarak bağlanmayı kolaylaştırır
Engelden Kaçınma Robotik Araç Uygulamaları:
- Özellikle askeri uygulamalar
- Şehir savaşları için kullanılabilir
Şimdi, bu konuyla ilgili daha fazla soru veya elektrik ve elektronik proje konsepti aşağıdaki yorumları bırakırsa, engel algılama ultrasonik sensör kullanan robotik araç konsepti hakkında açıkça bir fikir edindim.
Fotoğraf kredisi:
- Ultrasonik Sensör Genel Şeması Letsmakerobots
- Ultrasonik Sensör Çalışma Prensibi Mikrosonik
