Arduino alapú tűzoltó robot

A Nemzeti Bűnügyi Nyilvántartási Iroda (NCRB) adatai szerint becslések szerint több mint 1,2 ezer halálesetet okoztak indiai tűzbalesetek miatt 2010-2014 között. Annak ellenére, hogy sok óvintézkedést alkalmaznak a tűzbalesetekkel kapcsolatban, ezek a természeti / ember okozta katasztrófák időnként előfordulnak. Tűzkitörés esetén az emberek megmentésére és a tűz oltására kénytelenek vagyunk emberi erőforrásokat használni, amelyek nem biztonságosak. A technológia fejlődésével, különösen a robotika terén, nagyon lehetőség van az emberek cseréjére robotokkal a tűz elleni küzdelemben. Ez javítaná a tűzoltók hatékonyságát, és megakadályozná őket az emberi élet kockáztatásában is. Ma egy tűzoltó robotot fogunk építeni az Arduino segítségével, amely automatikusan érzékeli a tüzet és elindítja a vízszivattyút

Ebben a projektben megtanuljuk, hogyan lehet egy egyszerű robotot építeni az Arduino segítségével, amely képes a tűz felé haladni, és körülötte vizet pumpálni a tűz eloltására. Ez egy nagyon egyszerű robot, amely megtanítaná a robotika alapfogalmát; kifinomultabb robotokat tudna felépíteni, ha megértette a következő alapokat. Tehát kezdjük…

Szükséges anyag:

1. Arduino UNO
2. Tűzérzékelő vagy lángérzékelő (3 sz.)
3. Szervomotor (SG90)
4. L293D motor meghajtó modul
5. Mini DC merülő szivattyú
6. Kis kenyérlemez
7. Robot alváz motorral (2) és kerekekkel (2) (bármilyen típusú)
8. Egy kis doboz
9. Csatlakozó vezetékek

Vásárolja meg a fenti szükséges alkatrészeket az Arduino tűzoltó robothoz.

A tűzoltó robot működési koncepciója:

A projekt fő agya az Arduino, de a tűz érzékelése érdekében az alább látható Tűzérzékelő modult (lángérzékelőt) használjuk.

Mint látható, ezeknek az érzékelőknek van egy IR vevőjük (fotodióda), amelyet a tűz észlelésére használnak. Hogyan lehetséges ez? Ha tűz ég, kis mennyiségű infravörös fényt bocsát ki, ezt a fényt az érzékelő modul infravörös vevője veszi fel. Ezután Op-Amp segítségével ellenőrizzük az infravörös vevő feszültségváltozását, így ha tüzet észlel, a kimeneti tű (DO) 0V (LOW) értéket ad, és ha nincs tűz, a kimeneti tű 5V lesz (MAGAS).

Tehát három ilyen érzékelőt helyezünk a robot három irányába, hogy érzékeljük, melyik irányban ég a tűz.

Észleljük a tűz irányát, és használhatjuk a motorokat a tűz közelében való mozgáshoz azáltal, hogy motorjainkat az L293D modulon keresztül vezetjük. Tűz közelében vízzel kell eloltanunk. Egy kis tartály segítségével vizet tudunk szállítani, egy 5 V-os szivattyút is helyezünk a tartályba, és az egész tartályt egy szervomotor tetejére helyezzük, hogy ellenőrizhessük azt az irányt, amelybe a vizet permetezni kell. Most folytassuk a csatlakozásokat

Kördiagramm:

A tűzoltó robot teljes kapcsolási rajzát az alábbiakban adjuk meg

Vagy csatlakoztathatja az összes bemutatott kapcsolatot a program feltöltéséhez a működés ellenőrzéséhez, vagy teljesen összeállíthatja a botot, majd folytathatja a kapcsolatokat. A kapcsolatok mindkét módon nagyon egyszerűek, és képesnek kell lennie arra, hogy rendbe hozza.

Az Ön által használt robotváz alapján előfordulhat, hogy nem tudja használni ugyanazt a típusú tárolót, mint amit én használok. Ebben az esetben használja a saját kreativitását a szivattyúrendszer felállításához. A kód azonban ugyanaz marad. Egy kis alumínium dobozból (hűvös italos kannából) állítottam be a szivattyút, és vizet öntöttem bele. Ezután az egész kannát egy szervomotor tetejére állítottam össze, hogy ellenőrizzem a víz irányát. A robotom összeszerelés után kb.

Amint láthatja, a szervo uszonyot ragasztóval rögzítettem a tartály aljára, és anyákkal és csavarokkal rögzítettem a szervomotort alvázzal. Egyszerűen elhelyezhetjük a tartályt a motor tetején, és beindíthatjuk a benne lévő szivattyút, hogy a vizet a csövön keresztül kifelé pumpálja. Ezután a teljes tartályt el lehet forgatni a szervo segítségével a víz irányának szabályozásához.

Az Arduino programozása:

Miután elkészült a hardverével, feltöltheti az Arduino kódot bizonyos műveletekhez. A teljes program az oldal végén található. Néhány fontos részletet azonban itt kifejtettem.

Mint tudjuk, a tűzérzékelő HIGH-t ad ki, ha tűz van, és LOW-t, ha tűz van. Tehát folyamatosan ellenőriznünk kell ezeket az érzékelőket, ha tűz történt. Ha nincs tűz, akkor azt kérjük, hogy a motorok maradjanak leállítva, az összes csapot az alábbiak szerint magasra téve

if (digitalRead (Bal_S) == 1 && digitalRead (Jobb_S) == 1 && digitalRead (Előre_S) == 1) // Ha a Tűz nem észlelhető, akkor az összes érzékelő nulla {// Ne mozgassa a robotot DigitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }

Hasonlóképpen, ha tűz van, megkérhetjük a robotot, hogy az adott motor forgatásával haladjon ebben az irányban. Amint eléri a tüzet, a bal és a jobb oldali érzékelő nem érzékeli a tüzet, mivel egyenesen a tűz előtt állna. Most a „ tűz ” nevű változót használjuk, amely végrehajtaná a funkciót a tűz eloltására.

else if (digitalRead (Forward_S) == 0) // Ha a Fire egyenesen halad {// Vigye a robotot előre digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); tűz = igaz; }

Amint a változó tűz igaz lesz, a tűzoltó robot arduino kódja végrehajtja a put_off_fire függvényt, amíg a tüzet el nem oltják . Ez az alábbi kód segítségével történik.

while (tűz == igaz) {put_off_fire (); }

A put_off_fire () belsejében csak le kell állítanunk a robotot azáltal, hogy az összes csapot magasra tesszük. Ezután kapcsolja be a szivattyút, hogy a vizet a tartályon kívülre tolja, miközben ez megtörtént a szervomotorral is forgathatjuk a tartályt, hogy a víz egyenletesen legyen felosztva. Ez az alábbi kód segítségével történik

void put_off_fire () {késés (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (szivattyú, HIGH); késés (500); for (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); késés (10); } for (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); késés (10); } digitalWrite (szivattyú, LOW); myservo.write (90); tűz = hamis; }

A tűzoltó robot működése:

Javasoljuk, hogy a robot kimenetét lépésenként ellenőrizze, ahelyett, hogy először futtatná az egészet. Felépítheti a robotot a szervomotorig, és ellenőrizheti, hogy képes-e sikeresen követni a tüzet. Ezután ellenőrizheti, hogy a szivattyú és a szervomotor megfelelően működik-e. Miután minden a várt módon működik, futtathatja az alábbi programot, és élvezheti a tűzoltó robot teljes működését.

A robot teljes működése az alábbi videón található. A tűz maximális távolsága a tűz méretétől függ, egy kis gyufaszál esetében a távolság viszonylag kisebb. Használhatja a modulok tetején található potenciométereket is a robot érzékenységének szabályozásához. A robot áramellátásához egy bankot használtam. Használhat akkumulátort, vagy akár 12 V-os akkumulátorral is.

Remélem, megértette a projektet, és élvezni fogja valami hasonló építését. Ha bármilyen problémája van ennek az összeállításnak a megszerzésével, használja az alábbi megjegyzések részt a vázlatok közzétételéhez, vagy használja a fórumokat technikai segítségre.

Nézze meg a Robotika szekciónkat, hogy további jó DIY robotokat találjon.