Robot pompier: 12 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Acesta este un robot de pompieri creat pentru a detecta focul prin intermediul unor senzori de flacără, mergând spre el și oprind focul prin apă. De asemenea, poate evita obstacolele în timp ce merge spre foc cu ajutorul senzorilor cu ultrasunete. În plus, vă trimite un e-mail când stinge focul.

Bruface Mechatronics Project Group 5

Membrii echipei:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Jihad Alsamarji

Pasul 1: Lista de cumpărături

Arduino Mega 1X

Motor 9V DC 2X

Micro servo 9g 1X

Servomotor 442hs 1X

Pompa de apa 1X

Senzor sonor cu ultrasunete 2X

1 sensor de flacără 4X

H-bridge 2X

Modul Wi-Fi 1X

Pornire / oprire Comutator 1X

Mini panou 1X

Cabluri Arduino

Baterie de 9V 1X

9V mufa baterie 1X

LIPO 7.2Volt baterie 1X

Set de cai din cauciuc 2X

Montare motor 2X

Distanțier (M3 mamă-mamă 50mm) 8X

Șuruburi (M3)

Rezervor de apă (300 ml) 1X

Furtun de apă 1X

Pasul 2: câteva sugestii tehnice privind alegerea componentelor

Motoare de curent continuu cu codificator:

Avantajul motorului de codare CC față de un motor simplu de curent continuu este capacitatea de a compensa turațiile atunci când aveți mai mult de un motor și se dorește aceeași viteză pentru toate. În general, atunci când aveți mai mult de un motor cu aceeași intrare (tensiune și curent) și ținta dvs. este să le aveți exact cu aceeași viteză, ceea ce s-ar putea întâmpla este că unele motoare ar putea aluneca, ceea ce va determina o diferență de viteză între ele. de exemplu pentru cazul nostru (două motoare ca putere de acționare) ar putea provoca o abatere pe o parte atunci când ținta urma să meargă înainte. ceea ce fac codificatoarele este să numărați numărul de rotații pentru ambele motoare și, în cazul în care aveți o diferență, compensați-le. Cu toate acestea, de când am testat robotul nostru, nu s-a observat nicio diferență în ceea ce privește viteza celor două motoare, nu am folosit codificatoarele.

Servomotoare:

Pentru mecanismul pistolului cu apă, ne-a trebuit să avem motoare care să asigure mișcări relativ precise într-un anumit domeniu. În ceea ce privește, există două opțiuni: servomotor SAU motor pas cu pas

în general, un motor pas cu pas este mai ieftin decât un servomotor. Cu toate acestea, în funcție de aplicație, există mulți alți factori care ar trebui luați în considerare. Pentru proiectul nostru am luat în considerare următorii factori:

1) Raportul putere / masă al servomotorului este mai mare decât steppers, ceea ce înseamnă că pentru a avea aceeași cantitate de putere stepperul va fi mai greu decât servomotorul.

2) Un servomotor consumă mai puțină energie decât un pas cu pas, ceea ce se datorează faptului că servomotorul consumă energie pe măsură ce se rotește în poziția comandată, dar apoi servomotorul se odihnește. Motoarele pas cu pas continuă să consume energie pentru a bloca și a menține poziția comandată.

3) Servomotorele sunt mai capabile să accelereze sarcinile decât treptele.

Aceste motive vor duce la un consum mai mic de energie, ceea ce a fost important în cazul nostru, deoarece am folosit o baterie ca sursă de alimentare pentru toate motoarele

În cazul în care sunteți interesat să aflați mai multe despre diferențele dintre servo și stepper verificați următorul link:

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

H-pod:

Ceea ce face este să te facă capabil să controlezi atât direcția, cât și viteza motoarelor de curent continuu. În cazul nostru, le-am folosit doar pentru a controla direcția de rotație pentru ambele motoare de curent continuu (conectate la roțile motoare).

În plus, o altă punte h este utilizată ca simplu comutator de pornire / oprire pentru pompă. (Acest lucru se poate face și cu ajutorul unui tranzistor)

Senzori cu ultrasunete:

Acestea sunt folosite pentru a evita obstacolele. Am folosit 2 senzori, cu toate acestea puteți crește raza de suprafață observabilă prin creșterea numărului de senzori. (Gama efectivă a fiecărui senzor cu ultrasunete: 15 grade)

Senzori de flacără:

Se utilizează în total 4 senzori de flacără. 3 senzori sub șasiu sunt conectați atât la pinii analogici, cât și la cei digitali ai Arduino. Conexiunile digitale sunt utilizate pentru detectarea incendiului pentru acțiuni ulterioare, în timp ce conexiunile analogice sunt utilizate numai pentru a furniza utilizatorului citiri ale distanței de foc. Celălalt senzor de pe partea superioară este utilizat digital și funcția este de a trimite comanda pentru oprirea vehiculului la o distanță adecvată de foc, astfel încât în momentul în care senzorul de pe partea superioară care are un unghi specific detectează focul, acesta va trimiteți comanda pentru oprirea vehiculului și pornirea pompei de apă și rularea pistolului de apă pentru a stinge focul.

Arduino Mega:

Motivul pentru alegerea unui mega arduino în locul unui arduino UNO este următorul:

1) Având un modul Wi-Fi creșteți numărul de linii din cod în mod dramatic și are nevoie de un procesor mai puternic pentru a evita șansele posibile de blocare în timpul rulării codului.

2) având un număr mai mare de pini în cazul în care sunteți interesat să extindeți designul și să adăugați câteva caracteristici.

Urme de cauciuc:

Urmele de cauciuc sunt utilizate pentru a evita orice problemă sau alunecare în cazul în care aveți o podea alunecoasă sau obiecte mici în mișcare.

Pasul 3: Fabricarea pieselor

În cele ce urmează, sunt furnizate desene tehnice ale pieselor care sunt produse fie de imprimantă 3D, fie de tăietor cu laser. Aspectul pompierului dvs. poate fi schimbat în funcție de interesul dvs., astfel încât să puteți schimba forma corpului și designul în orice mod vi se potrivește.

Piese tăiate cu laser pentru corpul principal:

Șasiu (Plexiglas 6mm) 1X

Partea acoperișului (plexiglas 6mm) 1X

Partea din spate (MDF 3mm) 1X

Partea laterală (MDF 3mm) 2X

Piese imprimate 3D:

Suport ultra-sonic 2X

Suport senzor de flacără 1X

Suport rulment 4X

Instalare pistol cu apă 1X

Pasul 4: tăiere cu laser (toate dimensiunile în cm)

Pasul 5: Desene tehnice pentru imprimarea 3D: (toate dimensiunile în Cm)

Pasul 6: Experimente

Acesta este un scurt videoclip care prezintă câteva experimente pentru verificarea funcționalității diferitelor componente.

Pasul 7: Asamblarea motoarelor servo și a pistolului de apă

Pasul 8: Adunarea finală

Pasul 9: Cablarea componentelor la Arduino

Pasul 10: Pinuri asociate cu Arduino

Pasul 11: Organigrama programului

Pasul 12: Programare

V2 este programul principal, iar alte coduri sunt subprograme.