Hasičský robot: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Jedná se o hasičského robota, který je schopen detekovat oheň pomocí snímačů plamene, jít k němu a oheň uhasit vodou. Pomocí ultrazvukových senzorů se také může vyhýbat překážkám, když jde směrem k ohni. Kromě toho vám pošle e -mail, když vypne oheň.

Skupina projektů Bruface Mechatronics 5

Členové týmu:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Džihád Alsamarji

Krok 1: Nákupní seznam

Arduino Mega 1X

9V stejnosměrný motor 2X

Micro servo 9g 1X

Servomotor 442hs 1X

Vodní čerpadlo 1X

Ultrazvukový sonický senzor 2X

1cestný plamenový senzor 4X

H-můstek 2X

Modul Wi-Fi 1X

Přepínač zapnutí/vypnutí 1X

Mini prkénko 1X

Arduino kabely

9V baterie 1X

9V zástrčka baterie 1X

LIPO 7,2voltová baterie 1X

Sada gumových pásů 2X

Montáž motoru 2X

Distanční podložka (M3 žena-žena 50 mm) 8X

Šrouby (M3)

Nádrž na vodu (300 ml) 1X

Vodní hadice 1X

Krok 2: Některé technické rady ohledně výběru komponent

Stejnosměrné motory s kodérem:

Výhodou stejnosměrného motoru kodéru oproti jednoduchému stejnosměrnému motoru je schopnost kompenzovat rychlosti, když je požadován více než jeden motor a pro všechny je požadována stejná rychlost. Obecně platí, že když máte více než jeden motor se stejným vstupem (napětí a proud) a vaším cílem je mít je přesně se stejnou rychlostí, může se stát, že některé motory proklouznou, což způsobí rozdíl v rychlosti mezi nimi, což např v našem případě (dva motory jako hnací síla) by mohlo způsobit odchylku na jednu stranu, když měl cíl jít vpřed. Kodéry počítají počet otáček pro oba motory a v případě rozdílu je kompenzují. Protože jsme však testovali našeho robota, nebyl pozorován žádný rozdíl v rychlosti obou motorů, kodéry jsme nepoužili.

Servomotory:

Pro mechanismus vodní pistole jsme potřebovali motory, které dokážou poskytovat relativně přesný pohyb v určitém rozsahu. Pokud jde o to, existují dvě možnosti: servomotor NEBO krokový motor

Krokový motor je obecně levnější než servomotor. V závislosti na aplikaci je však třeba vzít v úvahu mnoho dalších faktorů. Pro náš projekt jsme zvážili následující faktory:

1) Poměr výkon/hmotnost servomotoru je vyšší než u krokových motorů, což znamená, že pro stejný výkon bude krokový pedál těžší než servomotor.

2) Servomotor spotřebovává méně energie než stepper, což je dáno skutečností, že servomotor spotřebovává energii, když se otáčí do přikázané polohy, ale pak servomotor odpočívá. Krokové motory i nadále spotřebovávají energii, aby se zajistily a udržely přikázanou polohu.

3) Servomotory jsou schopny zrychlovat zátěž více než stepery.

Tyto důvody povedou k menší spotřebě energie, což bylo v našem případě důležité, protože jsme jako zdroj energie pro všechny motory použili baterii

V případě, že vás zajímá více o rozdílech mezi servem a stepperem, podívejte se na následující odkaz:

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

H-můstek:

Co to dělá, je, abyste byli schopni ovládat směr i rychlost vašich stejnosměrných motorů. V našem případě jsme je použili k ovládání směru otáčení obou stejnosměrných motorů (připojeno k hnacím kolům).

Kromě toho je další h-můstek použit jako jednoduchý vypínač pro čerpadlo. (To lze také provést pomocí tranzistoru)

Ultrazvukové senzory:

Používají se k tomu, aby se dokázali vyhýbat překážkám. Použili jsme 2 senzory, ale rozsah pozorovatelné oblasti můžete zvýšit zvýšením počtu senzorů. (Efektivní dosah každého ultrazvukového senzoru: 15 stupňů)

Senzory plamene:

Jsou použity celkem 4 snímače plamene. 3 senzory pod šasi jsou připojeny k analogovým i digitálním pinům Arduina. Digitální připojení slouží k detekci požáru pro další akce, zatímco analogová připojení slouží pouze k poskytování odečtů vzdálenosti ke střelbě pro uživatele. Druhý snímač nahoře se používá digitálně a jeho funkcí je odeslat příkaz k zastavení vozidla ve vhodné vzdálenosti od ohně, takže v okamžiku, kdy snímač nahoře, který má určitý úhel, detekuje požár, odešlete příkaz k zastavení vozidla a spuštění čerpadla vody a spuštění vodní pistole k uhašení ohně.

Arduino Mega:

Důvod pro výběr arduino mega před arduino UNO je následující:

1) S modulem Wi-Fi dramaticky zvyšte počet řádků v kódu a potřebujete výkonnější procesor, abyste se vyhnuli možné šanci na selhání při spuštění kódu.

2) mít vyšší počet pinů v případě zájmu o rozšíření designu a přidání dalších funkcí.

Pryžové pásy:

Gumové pásy slouží k zamezení jakéhokoli problému nebo uklouznutí v případě kluzké podlahy nebo drobných předmětů v pohybu.

Krok 3: Výroba dílů

V následujícím textu jsou uvedeny technické výkresy dílů, které jsou vyráběny buď 3D tiskárnou nebo laserovým řezačem. Vzhled vašeho hasiče lze změnit na základě vašeho zájmu, takže můžete změnit tvar těla a design jakýmkoli způsobem, který vám vyhovuje.

Hlavní část Laserem řezané části:

Podvozek (plexisklo 6 mm) 1X

Střešní část (plexisklo 6 mm) 1X

Zadní část (MDF 3 mm) 1X

Boční část (MDF 3 mm) 2X

3D tištěné díly:

Ultrazvukový držák 2X

Držák čidla plamene 1X

Držák ložiska kola 4X

Nastavení vodní pistole 1X

Krok 4: Laserové řezání (všechny rozměry v cm)

Krok 5: Technické výkresy pro 3D tisk: (všechny rozměry v cm)

Krok 6: Experimenty

Toto je krátké video, které ukazuje některé experimenty pro kontrolu funkčnosti různých komponent.

Krok 7: Sestava servomotorů a vodní pistole

Krok 8: Konečná montáž

Krok 9: Zapojení komponent do Arduina

Krok 10: Piny přidružené k Arduinu

Krok 11: Programujte vývojový diagram

Krok 12: Programování

V2 je hlavní program a další kódy jsou podprogramy.