Hindring Undgåelse Robotkøretøj ved hjælp af ultralydssensor

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Introduktion:

Nu bruger mange industrier robotter på grund af deres høje ydeevne og pålidelighed, og det er en stor hjælp for mennesker. Hindringsundgåelsesrobotikken bruges til at opdage forhindringer og undgå kollisionen. Dette er en autonom robot. Designet af robotten til forhindring af forhindringer kræver integration af mange sensorer i henhold til deres opgave.

Hindringsdetektion er det primære krav til denne autonome robot. Robotten får informationen fra det omkringliggende område gennem monterede sensorer på robotten. Nogle sensorenheder, der bruges til detektion af forhindringer, såsom bump-sensorer, infrarøde sensorer, ultralydssensorer osv. Ultralydssensoren er bedst egnet til detektion af forhindringer, og den er billig og har en høj rækkevidde.




Hindring Undgåelse Robotkøretøj

Hindring Undgåelse Robotkøretøj

Arbejdsprincip:

Hindring af forhindringer robotkøretøj bruger ultralydssensorer til sine bevægelser. En mikrocontroller på 8051 familier bruges til at opnå den ønskede operation. Motorerne er forbundet via IC-motoren til mikrocontrolleren. Ultralydssensoren er fastgjort foran robotten.



Når robotten kører den ønskede sti, sender ultralydssensoren ultralydsbølgerne kontinuerligt fra dens sensorhoved. Når en forhindring kommer foran den, reflekteres ultralydsbølgerne fra et objekt, og denne information sendes til mikrokontrolleren. Mikrocontrolleren styrer motorerne til venstre, højre, bagpå, foran, baseret på ultralydssignaler. Til styring af hastigheden for hver motorpulsbreddemodulation anvendes (PWM).

Blokdiagram forhindring af robotkøretøj

Blokdiagram forhindring af robotkøretøj

Forskellige sensorer anvendes til forhindring af forhindringer Robotkøretøj

1. Hindringsdetektion (IR-sensor):

IR-sensorer bruges til detektion af forhindringer. Sensorudgangssignalet sendes til mikrocontrolleren. Mikrocontrolleren styrer køretøjet (frem / tilbage / stop) ved hjælp af DC-motoren, der er placeret i køretøjet. Hvis nogen forhindring placeres i linjen, modtager IR-sensoren ikke lysstrålerne og giver signaler til mikrocontrolleren. Mikrocontrolleren stopper straks køretøjet, og sirenen tændes. Efter et minut vil robotten kontrollere stistatus, hvis en forhindring fjernes, robotten bevæger sig langt, ellers vender robotten tilbage til startstedet. Sensoren registrerer genstande ved at udsende en kort ultralydssprengning og derefter lytte efter øko. Under kontrol af en værtsmikrocontroller udsender sensoren en kort 40 kHz eksplosion. Denne eksplosion vover eller bevæger sig gennem luften, rammer en artikel og hopper derefter igen til sensoren. Sensoren tilvejebringer en udgangspuls til værten, der afsluttes, når ekkoet detekteres, hvorefter bredden af ​​en puls til den næste tages med i beregningen af ​​et program for at give resultater i en afstand af objektet.


to. Stigdetektion (nærhedsføler):

Den normale årsag, at begge sensorer, der giver retningslinjerne, og robotten følger den, går lige på stien. Når linjen slutter på det tidspunkt, bakker robotten 180 og vender tilbage det samme sted.

At være online

At være online

Nærhedsfølere bruges til stedetektion. Når den højre sensor ikke registreres i kurvelinjen, aktiverer mikrocontrolleren den venstre motor for at dreje til venstre, indtil signalet fra den højre sensor. Når signalet er registreret til højre sensor, aktiveres de to motorer for at gå fremad. Når linjen slutter på det tidspunkt, bakker robotten 180 og vender tilbage det samme sted.

At miste linjen

At miste linjen

3. Ultralydssensor:

Ultralydssensoren bruges til detektion af forhindringer. Ultralydssensoren transmitterer ultralydsbølgerne fra sensorens hoved og modtager igen ultralydsbølgerne reflekteret fra en genstand.

Der er mange applikationer, der bruger ultralydssensorer som instruktionsalarmsystemer, automatiske døråbnere osv. Ultralydssensoren er meget kompakt og har en meget høj ydeevne.

Generelt diagram for ultralydssensor

Generelt diagram for ultralydssensor

Arbejdsprincip:

Ultralydssensoren udsender det korte og højfrekvente signal. Disse formerer sig i luften med lydens hastighed. Hvis de rammer et objekt, så reflekterer de et ekkosignal til sensoren. Ultralydssensoren består af en multivibrator, der er fastgjort til basen. Multivibratoren er en kombination af en resonator og en vibrator. Resonatoren leverer ultralydsbølge genereret af vibrationen. Ultralydssensoren består af to dele emitteren, der producerer en 40 kHz lydbølge, og detektoren registrerer en 40 kHz lydbølge og sender et elektrisk signal tilbage til mikrocontrolleren.

Ultralyds arbejdsprincip

Ultralyds arbejdsprincip

Ultralydssensoren gør det muligt for robotten virtuelt at se og genkende et objekt, undgå forhindringer, måle afstand. Ultralydssensorens driftsområde er 10 cm til 30 cm.

Betjening af ultralydssensoren:

Når en elektrisk puls med høj spænding påføres ultralydstransduceren, vibrerer den over et specifikt frekvensspektrum og genererer en burst af lydbølger. Når der kommer forhindringer foran ultralydssensoren, reflekteres lydbølgerne i form af ekko og genererer en elektrisk puls. Den beregner den tid, det tager mellem afsendelse af lydbølger og modtagelse af ekkoet. Ekkomønstrene sammenlignes med lydbølgemønstrene for at bestemme det detekterede signals tilstand.

Bemærk: Ultralydsmodtageren skal registrere signal fra ultralydssenderen, mens sendebølgerne rammer objektet. Kombinationen af ​​disse to sensorer gør det muligt for robotten at registrere objektet i dens sti. Ultralydssensoren er fastgjort foran robotten, og den sensor hjælper også robotten med at navigere gennem hallen i enhver bygning.

Anvendelser af ultralydssensor:

  • Automatisk omstilling af trafiksignaler
  • Indtrængende alarmsystem
  • Tællerinstrumenter adgang skifter parkeringsmålere
  • Bageste ekkolod af biler

Funktioner ved ultralydssensor:

  • Kompakt og let
  • Høj følsomhed og højt tryk
  • Høj pålidelighed
  • Strømforbrug på 20 mA
  • Puls ind / ud kommunikation
  • Smal acceptvinkel
  • Giver nøjagtige skøn, der ikke berører kontakt, inden for 2 cm til 3 m
  • Eksplosionspunkt-LED viser estimater i fremskridtet
  • 3-bens header gør det nemt at oprette forbindelse ved hjælp af et servo-udviklingslink

Anvendelser af forhindring af robotkøretøjer:

  • Især militære applikationer
  • Det kan bruges til bykrige

Nu fik jeg tydeligt en idé om konceptet med robotkøretøjet ved hjælp af en ultralydssensor til forhindringsdetektion, hvis yderligere yderligere spørgsmål om dette emne eller konceptet med de elektriske og elektroniske projekter efterlader kommentarerne nedenfor.

Fotokredit: