- Nødvendigt materiale:
- Arbejdskoncept for brandslukningsrobot:
- Kredsløbsdiagram:
- Programmering af din Arduino:
- Arbejd af brandslukningsrobot:
Ifølge National Crime Records Bureau (NCRB) anslås det, at mere end 1,2 lakh dødsfald er forårsaget på grund af brandulykker i Indien fra 2010-2014. Selvom der er taget mange forholdsregler for brandulykker, forekommer disse naturkatastrofer eller menneskeskabte katastrofer nu og da. I tilfælde af brandudbrud, for at redde mennesker og slukke ilden, er vi tvunget til at bruge menneskelige ressourcer, som ikke er sikre. Med fremskridt inden for teknologi, især inden for robotik, er det meget muligt at erstatte mennesker med robotter til bekæmpelse af ilden. Dette ville forbedre brandmandskabernes effektivitet og også forhindre dem i at risikere menneskeliv. I dag skal vi bygge en brandslukningsrobot ved hjælp af Arduino, som automatisk registrerer ilden og starter vandpumpen
I dette projekt lærer vi, hvordan man bygger en simpel robot ved hjælp af Arduino, der kan bevæge sig mod ilden og pumpe vand ud omkring den for at nedbringe ilden. Det er en meget enkel robot, der lærer os det underliggende koncept med robotik; ville du være i stand til at bygge mere sofistikerede robotter, når du først har forstået følgende grundlæggende. Så lad os komme i gang…
Nødvendigt materiale:
- Arduino UNO
- Brandsensor eller flammesensor (3 nr.)
- Servomotor (SG90)
- L293D motor Driver modul
- Mini DC nedsænkelig pumpe
- Lille brødbræt
- Robotchassis med motorer (2) og hjul (2) (enhver type)
- En lille dåse
- Tilslutning af ledninger
Køb alle ovennævnte nødvendige komponenter til Arduino brandslukningsrobot.
Arbejdskoncept for brandslukningsrobot:
Hovedhjernen i dette projekt er Arduino, men for at mærke ild bruger vi brandsensormodulet (flammesensor), der er vist nedenfor.
Som du kan se, har disse sensorer en IR-modtager (fotodiode), der bruges til at detektere branden. Hvordan er det muligt? Når ild brænder, udsender den en lille smule infrarødt lys, dette lys modtages af IR-modtageren på sensormodulet. Derefter bruger vi en Op-Amp til at kontrollere spændingsændring på tværs af IR-modtageren, så hvis der opdages en brand, vil udgangsstiften (DO) give 0V (LAV), og hvis den ikke er ild, vil udgangsstiften være 5V (HØJ).
Så vi placerer tre sådanne sensorer i tre retninger af robotten for at fornemme i hvilken retning ilden brænder.
Vi registrerer brandretningen, vi kan bruge motorerne til at bevæge sig nær ilden ved at køre vores motorer gennem L293D-modulet. Når vi er i nærheden af en brand, skal vi slukke den ved hjælp af vand. Ved hjælp af en lille beholder kan vi bære vand, en 5V pumpe placeres også i beholderen, og hele beholderen placeres oven på en servomotor, så vi kan styre retningen, hvor vandet skal sprøjtes. Lad os fortsætte med forbindelserne nu
Kredsløbsdiagram:
Det komplette kredsløbsdiagram for denne brandslukningsrobot er angivet nedenfor
Du kan enten forbinde alle de viste forbindelser for at uploade programmet for at kontrollere funktionsdygtigheden, eller du kan samle bot helt og derefter fortsætte med forbindelserne. Begge måder forbindelserne er meget enkle, og du skal være i stand til at få det rigtigt.
Baseret på det robotchassis, som du bruger, kan du muligvis ikke bruge den samme type container, som jeg bruger. Brug i så fald din egen kreativitet til at indstille pumpesystemet. Koden forbliver dog den samme. Jeg brugte en lille aluminiumsdåse (kolde drikkebokse) til at indstille pumpen inde i den og hældte vand inde i den. Derefter samlede jeg hele dåsen oven på en servomotor for at kontrollere vandretningen. Min robot ser sådan ud efter samlingen.
Som du kan se, har jeg fastgjort servofinnen til bunden af beholderen ved hjælp af lim og har fastgjort servomotoren med chassis ved hjælp af møtrikker og bolte. Vi kan simpelthen placere beholderen oven på motoren og udløse pumpen inde i den for at pumpe vand ud gennem røret. Hele beholderen kan derefter drejes ved hjælp af servoen til at kontrollere vandretningen.
Programmering af din Arduino:
Når du er klar med din hardware, kan du uploade Arduino-koden til nogle handlinger. Det komplette program findes i slutningen af denne side. Men jeg har yderligere forklaret nogle vigtige bits og stykker her.
Som vi ved, vil brandsensoren afgive en HIGH, når der er ild, og vil udsende en LAV, når der er ild. Så vi skal fortsætte med at kontrollere denne sensor, hvis der er opstået brand. Hvis der ikke er brand, beder vi motorerne om at forblive stop ved at gøre alle tappene høje som vist nedenfor
hvis (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Hvis der ikke registreres brand, er alle sensorer nul {// Flyt ikke robotten digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }
Tilsvarende, hvis der er nogen brand, kan vi bede robotten om at bevæge sig i den retning ved at dreje den respektive motor. Når den når ilden, vil venstre og højre sensor ikke registrere ilden, da den ville stå lige foran ilden. Nu bruger vi variablen med navnet “ ild ”, der udfører funktionen til at slukke for ilden.
ellers hvis (digitalRead (Forward_S) == 0) // Hvis Fire er lige foran {// Flyt robotten fremad digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); ild = sand; }
Når den variable ild bliver sand, vil arduino-koden til brandslukningsroboten udføre put_off_fire- funktionen, indtil ilden slukkes. Dette gøres ved hjælp af nedenstående kode.
mens (ild == sand) {put_off_fire (); }
Inde i put_off_fire () er vi bare nødt til at stoppe robotten ved at gøre alle stifterne høje. Tænd derefter pumpen for at skubbe vand ud af beholderen, mens dette er gjort, kan vi også bruge servomotoren til at rotere beholderen, så vandet deles ensartet overalt. Dette gøres ved hjælp af nedenstående kode
ugyldigt put_off_fire () {forsinkelse (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (pumpe, HIGH); forsinkelse (500); for (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); forsinkelse (10); } for (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); forsinkelse (10); } digitalWrite (pumpe, LAV); myservo.write (90); ild = falsk; }
Arbejd af brandslukningsrobot:
Det anbefales at kontrollere output fra robotten i trin i stedet for at køre det hele sammen for første gang. Du kan bygge robotten op til servomotoren og kontrollere, om den er i stand til at følge ilden med succes. Derefter kan du kontrollere, om pumpen og servomotoren fungerer korrekt. Når alt fungerer som forventet, kan du køre programmet nedenfor og nyde brandmandrobotens komplette arbejde.
Den komplette bearbejdning af robotten kan findes i videoen nedenfor. Den maksimale afstand, som ilden kan opdages til, afhænger af ildens størrelse. For en lille tændstik er afstanden relativt mindre. Du kan også bruge potentiometre oven på modulerne til at kontrollere robotens følsomhed. Jeg har brugt en powerbank til at drive robotten, du kan bruge et batteri eller endda drive det med et 12V batteri.
Håber du forstod projektet og ville nyde at bygge noget lignende. Hvis du har problemer med at få denne build, skal du bruge kommentarsektionen nedenfor til at sende dine spørgsmål eller bruge foraerne til teknisk hjælp.
Tjek vores Robotics sektion for at finde flere seje DIY robotter.