Đối với nhiều nhà khoa học và sinh viên hâm mộ công nghệ, robot theo dõi là lựa chọn chính của họ để có được kinh nghiệm và học tập các dự án robot. thiết kế chúng là một quá trình đơn giản vì các đường dẫn nhìn thấy được và được xác định trước. vì vậy, trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của robot hướng dẫn, chủ yếu là khi tích hợp với các thành phần khác nhau.
nội dung
Robot đi theo đường thẳng là gì?
làm thế nào để tạo ra một mạch arduino theo robot?
sử dụng các đường thẳng của bộ vi điều khiển để đi theo robot
Robot Raspberry Pi
rô bốt theo dõi hồng ngoại hoạt động như thế nào?
các đường thẳng đi theo các ứng dụng của robot
tóm tắt
Robot đi theo đường thẳng là gì?
robot theo dòng là một thiết bị tự động có thể phát hiện và theo đường dẫn được mô tả trên một bề mặt. Với một đường dẫn được sắp xếp trước, nó có thể có một nam châm nhìn thấy được hoặc màu sắc có độ tương phản cao. Về cơ bản, chúng cảm nhận được đường dây bằng cách kết nối với bộ cảm biến IR bên dưới. ngoài ra, nó có thiết bị truyền tải cụ thể để truyền dữ liệu cho bộ xử lý. Sau khi nhận được dữ liệu từ bộ xử lý, nó sẽ chọn các lệnh đúng và gửi đến người điều khiển. Vì vậy, nó sẽ có một làn đường để đi.
làm thế nào để tạo ra một mạch arduino theo robot?
các thành phần cần thiết
bộ cảm biến hồng ngoại x 2
dây kết nối
Arduino Uno hoặc Arduino Nano
khung máy rô-bốt
khe cắm điện áp pin
ổ cắm pin
trình điều khiển điện tử l 293d
băng cách nhiệt màu đen
nguồn điện
bản vẽ khung mạch dự án
trong dự án này, chúng tôi chia robot theo dõi dòng thành 4 phần như sau:
đường thẳng đi theo đồ thị của robot
giải thích đồ thị khung
sẽ trở thành cơ quan quản lý trung ương. Do vậy, nó nhận được dữ liệu từ thiết bị Infrared, cung cấp các chỉ dẫn phù hợp cho các động điện IC của nhà điều hành.
khi nói đến thiết bị cảm biến, chúng tôi sẽ sử dụng các thiết bị hồng ngoại. Nó có một máy dò quang điện, đèn LED hồng ngoại, bao gồm các mô-đun bổ sung chứa LED và so sánh.
trong một con robot thẳng, chúng tôi sẽ sử dụng một động cơ tự động.
chúng ta sẽ cần một động cơ robot thông minh. sau đó, chúng tôi sẽ sử dụng trình điều khiển động cơ l293d. Ngoài ra, theo dữ liệu cảm biến hồng ngoại, nó nhận được tín hiệu từ Arduino.
robot và giáo dục điện tử
tạo ra một Arduino đi theo con robot
Cụ thể, chúng tôi phải thiết kế một Arduino dễ phát triển để lắp ráp các robot theo đường thẳng. Ban đầu, chúng tôi sẽ xác định các bề mặt màu đen trên sàn nhà và đi theo các dấu hiệu tương tự.
để tìm đường thẳng này, chúng ta cần thiết bị đo lường như được thể hiện trong biểu tượng hộp. vì vậy, việc phát hiện đường dây được sử dụng một bộ cảm biến hồng ngoại kép bao gồm cả một máy phát hiện quang điện và một đèn đỏ. và sau đó chúng tôi đặt chúng lại với nhau một cách phản ánh. Vì vậy, một khi chúng đến gần bề mặt phản xạ, chúng sẽ phát hiện độ sáng LED IR của bức xạ thông qua máy phát hiện quang điện.
Tiếp theo, chúng ta cần thiết lập một bộ cảm biến hồng ngoại. thiết bị hồng ngoại phải nằm ngay cạnh dây đen.
Arduino UNO luôn quan sát các bản ghi của cả hai thiết bị, do đó theo hướng dẫn được đánh dấu. phát hiện đường tối đầu tiên cho thấy robot phải di chuyển về phía trước bởi vì có một đường cong phía trước. sau đó, arduino uno sẽ gửi hướng dẫn tương ứng đến trình điều khiển máy phát điện. động cơ bên trái chạy chậm, cho phép robot quay trái, quay ngược hoặc dừng lại hoàn toàn. vào những thời điểm khác, động cơ bên phải chạy với tốc độ chuẩn. ngoài ra, với pwm, robot giảm tốc độ của đầu cuối động cơ bên phải.
những con rô bốt nhỏ có bộ cảm biến
chú ý;
bạn có thể tạo một dấu nhận dạng dấu mảng bộ nhận dạng qua các cặp ldr và led.
một khi bạn sử dụng hai cảm biến (như trong dự án của chúng tôi), vị trí cảm biến là rất quan trọng. khi đặt các cảm biến, độ dày của màu đen đóng vai trò quan trọng.
tăng số lượng cảm biến để tăng hiệu quả của việc nhận dạng dấu tối. thay vì chỉ sử dụng hai cảm biến, các thiết bị khác nhau nâng cao độ chính xác.
một chiếc xe bốn bánh có khả năng lập trình
sử dụng các đường thẳng của bộ vi điều khiển để đi theo robot
Kết nối điện mạch điện được điều khiển bởi một đơn vị điều khiển điện tử L298N, thiết bị Infrared và khung robot, khung robot bao gồm một bộ pin, bốn máy điện và bốn bánh xe. ngoài ra, các mạch điện được kết nối với bộ vi điều khiển 8051, đó là các thành phần chính. dây chuyền sản xuất cần một chương trình khung máy tự động. hệ thống hồng ngoại trên máy bay bao gồm một bộ nhận tín hiệu hồng ngoại và một bộ phát tín hiệu hồng ngoại. một khi chiếc xe đi qua đường kẻ tối, bề mặt màu đen sẽ tiếp tục hấp thụ tia hồng ngoại. Hơn nữa, vì không có ánh sáng phản chiếu, nó làm cho đầu ra mô phỏng cao hơn. mỗi lần cơ thể robot đi qua một bề mặt nhẹ hơn, nó sẽ phản xạ tia hồng ngoại, dẫn đến kết quả thấp hơn. Do vậy, bộ điều khiển bộ điều khiển bộ vi điều khiển bộ điều khiển hai chuỗi sẽ thay đổi hướng theo đầu ra IR.
Robot Raspberry Pi
tạo ra quỹ đạo robot trong dây chuyền sản xuất yêu cầu hai thiết bị hồng ngoại được đặt cạnh nhau tại điểm đánh dấu. Raspberry Pi hoạt động như một “bộ não” bởi vì nó nằm ở trung tâm của robot. Với một điều khiển động DC, nó nhận dữ liệu từ hai bộ nhận, điều khiển các lệnh điều khiển để hoàn thành chuyển động mong muốn. Raspberry Pi GPIO chân tối đa chỉ có thể có đầu ra điều chỉnh điện áp 5V; Vì vậy, bạn cần một động cơ điều khiển chân.
rô bốt theo dõi hồng ngoại hoạt động như thế nào?
cảm biến hồng ngoại được trang bị một photodiode (bộ chiếu hồng ngoại) và một led hồng ngoại (bộ phát tín hiệu hồng ngoại). bộ phát tín hiệu sẽ hiển thị ánh sáng hồng ngoại, trong khi bộ nhận tín hiệu sẽ chờ để nhận ánh sáng. các bề mặt sáng phản xạ ánh sáng hồng ngoại. Tuy nhiên, bộ nhận tín hiệu không phản xạ vì bề mặt màu đen hấp thụ ánh sáng hồng ngoại. Do vậy, bạn có thể sử dụng cảm biến hồng ngoại để phân biệt một bề mặt màu đen và trắng. ví dụ, khi cảm biến hồng ngoại hoạt động hoặc không hoạt động.
bạn phải đặt hai bộ cảm biến hồng ngoại cạnh nhau để theo dõi dòng này. Cuối cùng, một khi hai cảm biến hồng ngoại không hoạt động, robot sẽ di chuyển thẳng. Tuy nhiên, một khi một cảm biến không ở trên một dòng và một cảm biến khác ở trên một dòng, bạn sẽ thông báo cho robot di chuyển về phía cảm biến đầu tiên. Vì vậy, để chắc chắn rằng nó vẫn còn trên đường dây, nó phải di chuyển sang trái. Về cơ bản, nó cho phép thiết bị hồng ngoại bên trái phát hiện ra thẻ, trong khi thiết bị hồng ngoại bên phải không phát hiện ra thẻ, và ngược lại.
các đường thẳng đi theo các ứng dụng của robot
ứng dụng hướng dẫn
xe hơi
các ứng dụng công nghiệp và quốc phòng
tóm tắt
nó có thể tự động đi theo một đường thẳng. Vì vậy, bạn có thể sử dụng nó trong các quá trình tự động hóa khác nhau cho các ứng dụng tiêu dùng, quân sự và công nghiệp. Ngoài ra, các tính năng bổ sung như các biện pháp an toàn và tránh chướng ngại vật làm cho nó phù hợp với xe tự lái.