Пожарникарски робот: 12 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Това е робот -пожарникар, създаден да открива пожар с помощта на сензори за пламък, който отива към него и гаси огъня с вода. Той също така може да избегне препятствия, докато се насочва към огъня с помощта на ултразвукови сензори. Освен това той ви изпраща имейл, когато гаси огъня.

Група на проекта Bruface Mechatronics 5

Членове на отбора:

Арнтит Илиади

Махди Рассулиан

Сара Ф. Амброзекия

Джихад Алсамарджи

Стъпка 1: Списък за пазаруване

Arduino Mega 1X

9V DC мотор 2X

Микро серво 9g 1X

Серво мотор 442hs 1X

Водна помпа 1X

Ултразвуков звуков сензор 2X

1way сензор за пламък 4X

H-мост 2X

Wi-Fi модул 1X

Включване/изключване Превключвател 1X

Мини макет 1X

Arduino кабели

9V батерия 1X

9V щепсел на батерията 1X

LIPO 7.2Volt батерия 1X

Комплект гумени релси 2Х

Монтаж на мотор 2X

Раздалечител (M3 женско-женско 50 мм) 8X

Винтове (M3)

Резервоар за вода (300 ml) 1X

Маркуч за вода 1X

Стъпка 2: Някои технически съвети относно избора на компоненти

DC двигатели с енкодер:

Предимството на постояннотоковия двигател с енкодер пред обикновен постоянен двигател е способността да се компенсират скоростите, когато има повече от един двигател и се желае една и съща скорост за всички тях. Като цяло, когато имате повече от един двигател с един и същ вход (напрежение и ток) и целта ви е да имате точно същата скорост, това може да се случи, че някои двигатели могат да се подхлъзнат, което ще доведе до разлика в скоростта между тях, което напр за нашия случай (два двигателя като задвижваща мощност) може да предизвика отклонение в едната страна, когато целта трябваше да върви напред. това, което енкодерите правят, е да преброят броя на завъртанията за двата двигателя и в случай на разлика да ги компенсират. Въпреки това, след като тествахме нашия робот, не се забелязва разлика в скоростта на двата двигателя, ние не използвахме енкодерите.

Серво мотори:

За механизма на водното оръжие се нуждаехме от двигатели, които да осигуряват относително прецизно движение в определен диапазон. Що се отнася до това, има два избора: серво мотор ИЛИ стъпков двигател

обикновено стъпковият двигател е по -евтин от серво мотора, но в зависимост от приложението има много други фактори, които трябва да се вземат предвид. За нашия проект сме взели предвид следните фактори:

1) Съотношението мощност/маса на серво мотора е по -високо от стъпките, което означава, че със същото количество мощност стъпката ще бъде по -тежка от серво мотора.

2) Сервомоторът консумира по -малко енергия от стъпковия двигател, което се дължи на факта, че сервомоторът консумира енергия, докато се върти в командваната позиция, но след това сервомоторът почива. Стъпковите двигатели продължават да консумират енергия за заключване и задържане на заповяданото положение.

3) Серво моторите са по -способни да ускоряват натоварванията, отколкото стъпките.

Тези причини ще доведат до по -малко потребление на енергия, което беше важно в нашия случай, тъй като използвахме батерия като захранване за всички двигатели

В случай, че се интересувате да научите повече за разликите между серво и степер, проверете следната връзка:

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

H-мост:

Това, което прави, е да ви направи способни да контролирате както посоката, така и скоростта на вашите DC двигатели. В нашия случай ние просто ги използвахме, за да контролираме посоката на въртене и за двата двигателя с постоянен ток (свързани към задвижващи колела).

В допълнение, друг h-мост се използва като прост превключвател за включване/изключване на помпата. (Това може да стане и с помощта на транзистор)

Ултразвукови сензори:

Те се използват за избягване на препятствия. Използвали сме 2 сензора, но можете да увеличите обхвата на наблюдаваната площ, като увеличите броя на сензорите. (Ефективен обхват на всеки ултразвуков сензор: 15 градуса)

Сензори за пламък:

Използват се общо 4 сензора за пламък. 3 сензора под шасито са свързани както към аналогови, така и към цифрови щифтове на Arduino. Цифровите връзки се използват за откриване на пожар за по -нататъшни действия, докато аналоговите връзки се използват само за осигуряване на отчитане на разстоянието до огън за потребителя. Другият сензор отгоре се използва цифрово и неговата функция е да изпрати команда за спиране на превозното средство на подходящо разстояние от огъня, така че в момента, в който сензорът отгоре, който има определен ъгъл, открие пожара, той ще изпратете командата за спиране на превозното средство и стартиране на помпата с вода и пускане на пистолета за вода, за да потушите огъня.

Arduino Mega:

Причината за избора на arduino mega пред arduino UNO е следната:

1) Наличието на Wi-Fi модул увеличава драстично броя на редовете в кода и се нуждае от по-мощен процесор, за да се избегне евентуален срив при изпълнение на кода.

2) с по -голям брой щифтове в случай на интерес да разширите дизайна и да добавите още някои функции.

Гумени пътеки:

Гумени пътеки се използват за избягване на проблеми или подхлъзване в случай на хлъзгав под или малки предмети по пътя на придвижване.

Стъпка 3: Производство на части

По -долу са предоставени технически чертежи на частите, произведени или чрез 3D принтер, или чрез лазерен нож. Външният вид на вашия пожарникар може да се промени въз основа на вашия интерес, така че можете да промените формата на тялото и дизайна по какъвто и да е начин.

Лазерно изрязани части на основното тяло:

Шаси (плексиглас 6 мм) 1X

Покривна част (плексиглас 6 мм) 1X

Задна част (MDF 3 мм) 1X

Странична част (MDF 3 мм) 2X

3D отпечатани части:

Ултразвуков държач 2X

1X държач за сензор за пламък

Стойка за лагери на колела 4X

1Х настройка на воден пистолет

Стъпка 4: Лазерно рязане (всички размери в см)

Стъпка 5: Технически чертежи за 3D печат: (всички размери в см)

Стъпка 6: Експерименти

Това е кратко видео, което показва някои експерименти за проверка на функционалността на различните компоненти.

Стъпка 7: Сглобяване на серво мотори и воден пистолет

Стъпка 8: Окончателно сглобяване

Стъпка 9: Окабеляване на компоненти към Arduino

Стъпка 10: Свързани щифтове с Arduino

Стъпка 11: Диаграма на програмата

Стъпка 12: Програмиране

V2 е основната програма, а другите кодове са подпрограми.