Ugunsdzēsēja robots: 12 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šis ir ugunsdzēsēju robots, kas izveidots, lai atklātu ugunsgrēku, izmantojot liesmas sensorus, dodas uz to un nodzēš uguni ar ūdeni. Tas var arī izvairīties no šķēršļiem, dodoties uz uguni, izmantojot ultraskaņas sensorus. Turklāt tas nosūta jums e -pastu, kad nodzēš uguni.

Bruface mehatronikas projektu grupa 5

Komandas dalībnieki:

Arntits Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sāra F. Ambrosecchia

Džihāds Alsamarji

1. darbība. Iepirkumu saraksts

Arduino Mega 1X

9V līdzstrāvas motors 2X

Mikro servo 9g 1X

Servomotors 442h 1X

Ūdens sūknis 1X

Ultraskaņas skaņas sensors 2X

1 ceļa liesmas sensors 4X

H tilts 2X

Wi-Fi modulis 1X

Ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis 1X

Mini maizes dēlis 1X

Arduino kabeļi

9V akumulators 1X

9V akumulatora kontaktdakša 1X

LIPO 7,2 voltu akumulators 1X

Gumijas sliežu komplekts 2X

Motora stiprinājums 2X

Starplikas (M3 sieviete-sieviete 50 mm) 8X

Skrūves (M3)

Ūdens tvertne (300 ml) 1X

Ūdens šļūtene 1X

2. solis: daži tehniski ieteikumi par komponentu izvēli

Līdzstrāvas motori ar kodētāju:

Kodētāja līdzstrāvas motora priekšrocība salīdzinājumā ar vienkāršu līdzstrāvas motoru ir spēja kompensēt ātrumu, ja ir vairāk nekā viens motors, un visiem tiem ir vēlams vienāds ātrums. Parasti, ja jums ir vairāk nekā viens motors ar vienu un to pašu ieeju (spriegums un strāva) un jūsu mērķis ir panākt, lai tie būtu tieši ar tādu pašu ātrumu, var gadīties, ka daži motori var paslīdēt, izraisot atšķirības starp tiem piem mūsu gadījumā (divi dzinēji kā dzinējspēks) var izraisīt novirzi uz vienu pusi, kad mērķis bija iet uz priekšu. ko kodētāji dara, ir saskaitīt abu motoru apgriezienu skaitu un atšķirību gadījumā tos kompensēt. Tomēr, tā kā, pārbaudot savu robotu, divu motoru ātrumā netika novērotas atšķirības, mēs neizmantojām kodētājus.

Servo motori:

Ūdens lielgabala mehānismam mums vajadzēja motorus, kas var nodrošināt salīdzinoši precīzu kustību noteiktā diapazonā. Attiecībā uz to pastāv divas izvēles: servomotors VAI pakāpju motors

parasti soļu motors ir lētāks nekā servomotors. Tomēr atkarībā no pielietojuma ir jāņem vērā daudzi citi faktori. Savā projektā mēs esam ņēmuši vērā šādus faktorus:

1) Servo motora jaudas/masas attiecība ir augstāka nekā pakāpieniem, kas nozīmē, ka, ja ir tāda pati jauda, stepper būs smagāks par servomotoru.

2) Servomotors patērē mazāk enerģijas nekā pakāpiens, jo tas ir saistīts ar faktu, ka servomotors patērē enerģiju, pagriežoties norādītajā pozīcijā, bet pēc tam servomotors atpūšas. Pakāpju motori turpina patērēt enerģiju, lai bloķētu un noturētu norādīto pozīciju.

3) Servo motori spēj vairāk paātrināt slodzi nekā pakāpieni.

Šo iemeslu dēļ samazināsies enerģijas patēriņš, kas mūsu gadījumā bija svarīgi, jo mēs izmantojām akumulatoru kā barošanas avotu visiem motoriem

Ja vēlaties uzzināt vairāk par atšķirībām starp servo un stepper, pārbaudiet šo saiti:

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

H tilts:

Tas ļauj jums kontrolēt līdzstrāvas motoru virzienu un ātrumu. Mūsu gadījumā mēs tos vienkārši izmantojām, lai kontrolētu rotācijas virzienu abiem līdzstrāvas motoriem (savienots ar piedziņas riteņiem).

Turklāt cits h tilts tiek izmantots kā vienkāršs sūkņa ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis. (To var izdarīt arī ar tranzistora palīdzību)

Ultraskaņas sensori:

Tos izmanto, lai izvairītos no šķēršļiem. Mēs esam izmantojuši 2 sensorus, tomēr jūs varat palielināt novērojamās zonas diapazonu, palielinot sensoru skaitu. (Katra ultraskaņas sensora efektīvais diapazons: 15 grādi)

Liesmas sensori:

Kopumā tiek izmantoti 4 liesmas sensori. 3 sensori zem šasijas ir savienoti gan ar Arduino analogo, gan digitālo tapu. Digitālie savienojumi tiek izmantoti ugunsgrēka noteikšanai turpmākajām darbībām, savukārt analogie savienojumi tiek izmantoti tikai, lai lietotājam rādītu attālumu līdz ugunsgrēkam. Otrs sensors augšpusē tiek izmantots digitāli, un tā funkcija ir nosūtīt komandu transportlīdzekļa apturēšanai piemērotā attālumā no uguns, tāpēc brīdī, kad augšpusē esošais sensors ar noteiktu leņķi atklās ugunsgrēku nosūtiet komandu, lai apturētu transportlīdzekli un iedarbinātu sūkni, ūdeni un iedarbinātu ūdens pistoli, lai nodzēstu uguni.

Arduino Mega:

Iemesls, kāpēc izvēlēties arduino mega, nevis arduino UNO, ir šāds:

1) Izmantojot Wi-Fi moduli, koda rindu skaits ievērojami palielinās, un tam ir nepieciešams jaudīgāks procesors, lai izvairītos no iespējamās avārijas koda darbības laikā.

2) ar lielāku tapu skaitu, ja jūs interesē paplašināt dizainu un pievienot dažas citas funkcijas.

Gumijas celiņi:

Gumijas sliedes tiek izmantotas, lai izvairītos no jebkādām problēmām vai slīdēšanas, ja slidena grīda vai mazi priekšmeti pārvietojas.

3. darbība: detaļu izgatavošana

Tālāk ir sniegti to detaļu tehniskie rasējumi, kuras ražo vai nu ar 3D printeri, vai ar lāzera griezēju. Ugunsdzēsēja izskatu var mainīt, pamatojoties uz jūsu interesēm, lai jūs varētu mainīt ķermeņa formu un dizainu jebkurā jums piemērotā veidā.

Galvenās ķermeņa daļas, kas sagrieztas ar lāzeru:

Šasija (plexiglas 6mm) 1X

Jumta daļa (plexiglas 6mm) 1X

Aizmugurējā daļa (MDF 3mm) 1X

Sānu daļa (MDF 3mm) 2X

3D drukātas detaļas:

Ultraskaņas turētājs 2X

Liesmas sensora turētājs 1X

Riteņa gultņa turētājs 4X

Ūdens pistoles uzstādīšana 1X

4. solis: griešana ar lāzeru (visi izmēri cm)

5. solis: Tehniskie rasējumi 3D drukāšanai: (visi izmēri cm)

6. darbība: eksperimenti

Šis ir īss video, kurā parādīti daži eksperimenti dažādu komponentu funkcionalitātes pārbaudei.

7. solis: Servo motori un ūdens pistoles montāža

8. solis: galīgā montāža

9. darbība: komponentu savienošana ar Arduino

10. solis: saistītās tapas ar Arduino

11. darbība. Programmu blokshēma

12. solis: programmēšana

V2 ir galvenā programma, un citi kodi ir apakšprogrammas.