Palomiesrobotti: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tämä on palomiesrobotti, joka on suunniteltu havaitsemaan tulipalo liekki -antureiden avulla, menemällä sitä kohti ja sammuttamaan palo vedellä. Se voi myös välttää esteitä mennessään kohti tulta ultraäänianturien avulla. Lisäksi se lähettää sinulle sähköpostin, kun sammuttaa tulen.

Bruface Mechatronics -projektiryhmä 5

Ryhmän jäsenet:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Jihad Alsamarji

Vaihe 1: Ostoslista

Arduino Mega 1X

9V DC -moottori 2X

Mikroservo 9g 1X

Servomoottori 442h 1X

Vesipumppu 1X

Ultraäänitunnistin 2X

1 -suuntainen liekki -anturi 4X

H-silta 2X

Wi-Fi-moduuli 1X

Virtakytkin 1X

Mini leipälauta 1X

Arduino -kaapelit

9V paristo 1X

9V akun pistoke 1X

LIPO 7,2 voltin akku 1X

Kumitelat 2X

Moottorin kiinnitys 2X

Välikappale (M3 naaras-naaras 50 mm) 8X

Ruuvit (M3)

Vesisäiliö (300 ml) 1X

Vesiletku 1X

Vaihe 2: Joitakin teknisiä vinkkejä komponenttien valinnasta

DC -moottorit anturilla:

Kooderin tasavirtamoottorin etuna yksinkertaiseen tasavirtamoottoriin verrattuna on kyky kompensoida nopeuksia, kun käytössä on useampi kuin yksi moottori ja sama nopeus kaikille. Yleensä, kun sinulla on useampi kuin yksi moottori, jolla on sama tulo (jännite ja virta) ja tavoitteena on saada ne täsmälleen samalla nopeudella, voi tapahtua, että jotkut moottorit voivat luistaa, mikä aiheuttaa niiden välillä nopeuseron. esim meidän tapauksemme (kaksi moottoria käyttövoimana) voisi aiheuttaa poikkeaman toiselle puolelle, kun tavoite oli mennä eteenpäin. mitä anturit tekevät, on laskea molempien moottoreiden kierrosten lukumäärä ja kompensoida ne, jos niissä on eroja. Kuitenkin, kun olemme testanneet robottiamme, kahden moottorin nopeudessa ei havaittu eroa, emme käyttäneet enkoodereita.

Servomoottorit:

Vesipistoolimekanismin osalta tarvitsimme moottoreita, jotka voivat tarjota suhteellisen tarkan liikkeen tietyllä alueella. Tältä osin on olemassa kaksi vaihtoehtoa: servomoottori TAI askelmoottori

Yleensä askelmoottori on halvempi kuin servomoottori, mutta sovelluksesta riippuen on monia muita tekijöitä, jotka on otettava huomioon. Hankkeessamme olemme ottaneet huomioon seuraavat tekijät:

1) Servomoottorin teho/massa -suhde on korkeampi kuin askelmoottorit, mikä tarkoittaa, että askel tulee olemaan saman tehon saamiseksi raskaampi kuin servomoottori.

2) Servomoottori kuluttaa vähemmän energiaa kuin askelmoottori, mikä johtuu siitä, että servomoottori kuluttaa virtaa, kun se pyörii määrättyyn asentoon, mutta sitten servomoottori lepää. Askelmoottorit kuluttavat edelleen virtaa lukitakseen ja pitääkseen käskyn.

3) Servomoottorit pystyvät nopeuttamaan kuormia paremmin kuin askelmat.

Nämä syyt johtavat pienempään energiankulutukseen, mikä oli tärkeää meidän tapauksessamme, koska käytimme akkua kaikkien moottoreiden virtalähteenä

Jos haluat tietää enemmän servon ja askelman eroista, tarkista seuraava linkki:

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

H-silta:

Se tekee sinut kykeneväksi ohjaamaan tasavirtamoottorien suuntaa ja nopeutta. Meidän tapauksessamme käytimme niitä vain molempien tasavirtamoottoreiden pyörimissuunnan ohjaamiseen (kytketty vetopyöriin).

Lisäksi toista h-siltaa käytetään pumpun yksinkertaisena virtakytkimenä. (Tämä voidaan tehdä myös transistorin avulla)

Ultraäänianturit:

Niitä käytetään esteiden välttämiseen. Olemme käyttäneet 2 anturia, mutta voit laajentaa havaittavan alueen kantamaa lisäämällä antureiden määrää. (Kunkin ultraäänianturin tehokas alue: 15 astetta)

Liekinsensorit:

Yhteensä 4 liekki -anturia käytetään. 3 rungon alla olevaa anturia on kytketty sekä Arduinon analogisiin että digitaalisiin nastoihin. Digitaalisia liitäntöjä käytetään palon havaitsemiseen lisätoimia varten, kun taas analogisia liitäntöjä käytetään vain antamaan käyttäjälle tulimatkan lukemat. Yläosassa olevaa toista anturia käytetään digitaalisesti, ja sen tehtävänä on lähettää komento ajoneuvon pysäyttämiseksi sopivalle etäisyydelle tulipalosta, joten sillä hetkellä, kun yläosassa oleva anturi, jolla on tietty kulma, havaitsee palon lähetä komento ajoneuvon pysäyttämiseksi ja pumpun käynnistämiseksi ja vesipistoolin käyttämiseksi tulen sammuttamiseksi.

Arduino Mega:

Syy, miksi arduino -mega valitaan arduino UNO: n sijaan, on seuraava:

1) Wi-Fi-moduulin käyttäminen lisää koodin rivien määrää dramaattisesti ja tarvitsee tehokkaamman prosessorin, jotta vältetään mahdollinen kaatumisriski koodia käytettäessä.

2) joilla on suurempi määrä nastoja, jos olet kiinnostunut laajentamaan muotoilua ja lisäämään muita ominaisuuksia.

Kumitelat:

Kumiteitä käytetään estämään ongelmat tai liukastumiset, jos lattia on liukas tai pieniä esineitä liikkuessa.

Vaihe 3: Osien valmistus

Seuraavassa esitetään tekniset piirustukset osista, jotka on tuotettu joko 3D -tulostimella tai laserleikkurilla. Palomiehen ulkonäköä voidaan muuttaa kiinnostuksen kohteidesi mukaan, joten voit muuttaa rungon muotoa ja muotoilua haluamallasi tavalla.

Päärungon laserleikatut osat:

Runko (pleksilasi 6 mm) 1X

Katto -osa (pleksilasi 6 mm) 1X

Takaosa (MDF 3mm) 1X

Sivuosa (MDF 3mm) 2X

3D -painetut osat:

Ultraäänipidike 2X

Liekinsensorin pidike 1X

Pyöränlaakerin pidike 4X

Vesipistoolin asennus 1X

Vaihe 4: Laserleikkaus (kaikki mitat cm: nä)

Vaihe 5: Tekniset piirustukset 3D -tulostukseen: (kaikki mitat cm: nä)

Vaihe 6: Kokeet

Tämä on lyhyt video, joka näyttää joitain kokeita eri komponenttien toimivuuden tarkistamiseksi.

Vaihe 7: Servomoottorit ja vesipistoolikokoonpano

Vaihe 8: Lopullinen kokoonpano

Vaihe 9: Komponenttien kytkentä Arduinoon

Vaihe 10: Liittyvät nastat Arduinoon

Vaihe 11: Ohjelmoi vuokaavio

Vaihe 12: Ohjelmointi

V2 on pääohjelma ja muut koodit ovat aliohjelmia.