Τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλές εφαρμογές σε βιομηχανίες, στρατιωτικές, οικιακές. Μία από τις σημαντικότερες χρήσεις των ρομπότ είναι ένα πλεονέκτημα για τα ανθρώπινα όντα. Είτε πρόκειται για οποιοδήποτε είδος επικίνδυνων καταστάσεων όπως πυρκαγιά ή μέρος γεμάτο νάρκες ξηράς, τα ρομπότ μπορούν εύκολα να βρουν μια διέξοδο από αυτά τα προβλήματα. Ας δούμε λοιπόν αυτούς τους δύο τύπους ρομπότ - ένα ρομπότ ανίχνευσης ναρκών ξηράς και ένα ρομπότ πυρόσβεσης
Ρομπότ ανίχνευσης ξηράς
Πώς να αισθανθείτε ναρκοπέδιο με ρομπότ;
Μία από τις πιο σημαντικές εφαρμογές της Ρομποτικής είναι η άμυνα. Ένα ρομπότ στο στρατό είναι ένα τηλεχειριστήριο όχημα με πολλά μοναδικά χαρακτηριστικά. Μπορεί να είναι ένα ρομποτικό όχημα με κάμερα για κατασκοπεία, ένα ρομποτικό όχημα με όπλο LASER για τον εντοπισμό και την καταστροφή στόχων, ή ένα ρομπότ με ανιχνευτή μετάλλων να ανιχνεύσει την παρουσία ναρκών ξηράς.
Ένας από τους παραδοσιακούς και συμβατικούς τρόπους ανίχνευσης ναρκών είναι η χρήση εκπαιδευμένων προσωπικών ατόμων που αναζητούν χειροκίνητα μέταλλα ή ορυχεία χρησιμοποιώντας ανιχνευτή μετάλλων. Ωστόσο, αυτό δεν είναι ασφαλές και ακριβό και επίσης αργό.
Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα προτιμάται ένα πολύ πιο προηγμένο σύστημα.
Μερικοί τρόποι ανίχνευσης ναρκών ξηράς:
- Χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ που μπορεί να εισαγάγει έναν ανιχνευτή στο έδαφος που μπορεί να ανιχνεύσει τα αντικείμενα κάτω από το έδαφος και να καθορίσει τον τύπο του υλικού.
- Χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ με ανιχνευτή μετάλλων που μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία αγώγιμων στοιχείων όπως νάρκες ξηράς και να ανησυχεί τον χρήστη.
Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω σε λεπτομέρειες σχετικά με τον δεύτερο τύπο - δηλαδή το ρομπότ με ανιχνευτή μετάλλων, ας έχουμε μια σύντομη ανάκληση των δύο σημαντικών όρων - Νάρκες ξηράς και ανιχνευτής μετάλλων.
ΠΡΟΣ ΤΗΝ Ορυχείο γης είναι μια εκρηκτική συσκευή τοποθετημένη σκόπιμα κάτω από το έδαφος και εκρήγνυται όταν προκαλείται από πίεση. Σύμφωνα με μια στατιστική έκθεση, υπάρχουν περίπου 100 εκατομμύρια νάρκες ξηράς σε 70 χώρες σε όλο τον κόσμο. Μια νάρκη ξηράς μόλις τοποθετηθεί μπορεί να λειτουργήσει έως και 50 χρόνια. Δεν είναι επικίνδυνο !!
Ένας βασικός ανιχνευτής μετάλλων λειτουργεί βάσει της αρχής του νόμου επαγωγής του faraday. Αποτελείται από ένα πηνίο που ενεργοποιείται για να αναπτύξει ένα παλλόμενο μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτό. Όταν το πηνίο έρχεται κοντά σε ένα αγώγιμο στοιχείο όπως το μέταλλο (ένα ορυχείο), ένα ηλεκτρικό ρεύμα (ρεύμα Eddy) προκαλείται σε αυτό. Το επαγόμενο ρεύμα του φούσκου προκαλεί ανάπτυξη ηλεκτρομαγνητικού πεδίου γύρω από το μέταλλο, το οποίο εκπέμπεται ξανά στο πηνίο που αναπτύσσει ένα ηλεκτρικό σήμα που αναλύεται. Μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ του πηνίου και του μετάλλου, το ασθενέστερο είναι το μαγνητικό πεδίο.
Ένα απλό πρωτότυπο:
Ένα απλό πρωτότυπο ρομποτικού οχήματος με ανιχνευτή μετάλλων
Σχεδιάζοντας το ρομπότ:
Το ρομποτικό όχημα αποτελείται από τις ακόλουθες μονάδες:
- Μια ορθογώνια βάση που υποστηρίζει ολόκληρη τη δομή του ρομπότ, συνδεδεμένη με δύο τροχούς για κίνηση.
- Μερικοί κινητήρες DC για να παρέχουν την απαιτούμενη κίνηση στο ρομπότ.
- Μια μονάδα ελέγχου που αποτελείται από έναν δέκτη RF που λαμβάνει σήματα εντολών από μια μονάδα πομπού για τον έλεγχο του οδηγού του κινητήρα και τον αντίστοιχο έλεγχο των κινητήρων.
- Ένα κύκλωμα ανιχνευτή μετάλλων μαζί με έναν συναγερμό βομβητή ενεργοποιείται μόλις ανιχνευθεί το μέταλλο.
Πώς λειτουργεί το ρομπότ:
Το μεταλλικό κύκλωμα ανιχνευτή που είναι ενσωματωμένο στο κύκλωμα ελέγχου ρομπότ αποτελείται από ένα τρανζίστορ το οποίο οδηγείται από ένα συντονισμένο κύκλωμα ταλαντωτή που αποτελείται από το πηνίο. Όταν ανιχνεύεται ένα μέταλλο και το ηλεκτρικό ρεύμα μεταδίδεται μέσω του πηνίου, το τρανζίστορ1 είναι σε κατάσταση και οδηγεί ένα άλλο τρανζίστορ2 στην κατάσταση απενεργοποίησης. Αυτό το τρανζίστορ3, με τη σειρά του, οδηγεί ένα άλλο τρανζίστορ στην κατάσταση απενεργοποίησης. Αυτό το συγκεκριμένο τρανζίστορ 3 συνδέεται με ένα άλλο τρανζίστορ4 το οποίο συνδέεται έτσι ώστε να είναι σε κατάσταση όταν το τρανζίστορ του οδηγού του είναι σε κατάσταση απενεργοποίησης. Το τρανζίστορ 4 συνδέεται έτσι ώστε σε κατάσταση, ο βομβητής και το LED να έχουν σωστή πόλωση και να αρχίζουν να διεξάγονται.
Διάγραμμα μπλοκ της μονάδας ανιχνευτή μετάλλων
Η λυχνία LED ανάβει και ο βομβητής αρχίζει να χτυπά. Έτσι, όταν ανιχνεύεται ένα μέταλλο, ο συναγερμός του βομβητή θα αρχίσει να χτυπά και το LED θα ανάβει.
Έλεγχος του ρομπότ:
Το απλό πρωτότυπο μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας την επικοινωνία RF, η οποία είναι ένα σύστημα επικοινωνίας μικρής εμβέλειας. Οι εντολές μεταδίδονται χρησιμοποιώντας έναν πομπό και λαμβάνονται από έναν δέκτη ενσωματωμένο στο κύκλωμα ρομπότ για τον έλεγχο της κίνησης του ρομπότ.
Διάγραμμα μπλοκ του τμήματος πομπού
Ο πομπός αποτελείται από ένα σύνολο μπουτόν όπως εμπρός, πίσω, στάση, αριστερά και δεξιά που πιέζονται για να παρέχουν κίνηση του ρομπότ σε οποιαδήποτε επιθυμητή κατεύθυνση. Τα κουμπιά συνδέονται στη θύρα εισόδου του μικροελεγκτή. Ο μικροελεγκτής κατά τη λήψη αυτών των σημάτων αναπτύσσει ένα αντίστοιχο σήμα 4 bit σε παράλληλη μορφή σε μια άλλη θύρα εισόδου / εξόδου, στην οποία συνδέεται ένας κωδικοποιητής IC. Ο κωδικοποιητής μετατρέπει αυτά τα σήματα σε σειριακή μορφή δεδομένων. Ο πομπός RF διαμορφώνει αυτά τα σειριακά δεδομένα, τα οποία μεταδίδονται μέσω της κεραίας.
Διάγραμμα μπλοκ του τμήματος δέκτη
Το τμήμα δέκτη που είναι τοποθετημένο στο ρομπότ αποτελείται από τον δέκτη RF που αποδιαμορφώνει αυτό το σήμα. Ο αποκωδικοποιητής IC λαμβάνει αυτό το σήμα σε σειριακή μορφή και αναπτύσσει αντίστοιχα 4 bit παράλληλα δεδομένα στην έξοδο του. Ο μικροελεγκτής λαμβάνει αυτά τα δεδομένα και κατά συνέπεια παρέχει ένα σήμα ελέγχου στον οδηγό κινητήρα IC LM293D, το οποίο οδηγεί και τους δύο κινητήρες.
Ρομποτικό όχημα πυρόσβεσης:
Η εννοια του ρομποτικό όχημα πυρόσβεσης αγωνίζεται σε φωτιά. Τα τελευταία χρόνια υπήρξαν αρκετά σοβαρά ατυχήματα, όπως πυρκαγιές και εκρήξεις βομβών. Γνωρίζουμε για μεγάλα ατυχήματα πυρκαγιάς όπως πυρηνικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, πετρέλαιο, δεξαμενή φυσικού αερίου και χημικά εργοστάσια, βιομηχανίες πυρκαγιάς μεγάλης κλίμακας σε αυτά τα μέρη μόλις ξεκίνησαν τη φωτιά, μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα πολύ σοβαρή. Χιλιάδες άνθρωποι έχουν πεθάνει σε αυτό το περιστατικό. Αυτή είναι μια πυρκαγιά ρομποτικό όχημα τεχνολογία. Αυτό το ρομποτικό όχημα συνήθιζε να βρει τη φωτιά και να πολεμά για τις πυρκαγιές.
Ρομποτικό όχημα πυρόσβεσης
Αρχή λειτουργίας του ρομποτικού οχήματος κατά της πυρκαγιάς:
Το όχημα ρομπότ φορτωμένο με δεξαμενόπλοιο νερού. Η αντλία ελέγχεται από ασύρματη επικοινωνία (RF και Κινητή επικοινωνία). Το άκρο του πομπού συνδέεται με τα κουμπιά. Χρησιμοποιώντας αυτό το κουμπί, οι εντολές αποστέλλονται στον δέκτη και ελέγχουν τη ρομπότ προς τα εμπρός, προς τα πίσω, αριστερά, δεξιά. Το άκρο λήψης τρεις κινητήρες συνδέονται με τον μικροελεγκτή.
Διάγραμμα μπλοκ πομπού
Διάγραμμα μπλοκ δεκτών
Ο πομπός RF λειτουργεί ως τηλεχειριστήριο RF όπου η εμβέλεια είναι 200 μέτρα. Στο σπίτι, τα γραφεία και τις βιομηχανίες, οι αισθητήρες πυρκαγιάς διατηρούνται σε ορισμένα σημεία όταν συμβαίνει φωτιά κοντά σε έναν αισθητήρα πυρκαγιάς. Οι αισθητήρες είναι μια αίσθηση ότι το αντίστοιχο bit μεταδίδεται στον δέκτη RF. Ο δέκτης RF είναι ενσωματωμένος με μικροελεγκτή. Όταν ο δέκτης RF λαμβάνει τα σήματα ότι οι πληροφορίες μεταδίδονται στον μικροελεγκτή, το ρομπότ κινείται προς αισθητήρες πυρκαγιάς. Οι θέσεις των αισθητήρων αποθηκεύονται στον μικροελεγκτή. Μόλις το ρομπότ φτάσει στην επιθυμητή θέση, τότε το ρομπότ σταματά και ενεργοποιεί τον ψεκαστήρα σε αυτήν τη φωτιά. Μετά την εκτόξευση, το ρομπότ μεταβαίνει στην αρχική του θέση. Ολόκληρο το κύκλωμα ελέγχεται από τον μικροελεγκτή.
Τύποι πυροσβεστικών ρομποτικών οχημάτων:
Ρομποτικό όχημα για την καταπολέμηση της πυρκαγιάς :
Η δράση πεδίου περιορίζεται στο τρέχον Flore του σπιτιού. Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί πολλά είδη οικιακής χρήσης για να φωτιά όταν κάποιος κοιμάται ή μακριά. Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιείται για την ασφάλεια του σπιτιού και χρησιμοποιώντας αυτήν την εφαρμογή όλες οι πόρτες ανοίγουν στο Flore επειδή αυτό το όχημα μετακινείται από ένα μέρος σε άλλο μέρος στο σπίτι. Η πυρόσβεση πρέπει να είναι ασφαλής για να μην προκαλέσει νέο ατύχημα. Το πρόσθετο χαρακτηριστικό αυτού του ρομπότ είναι να λειτουργεί σε μεγάλη απόσταση.
Βιομηχανική καταπολέμηση της πυρκαγιάς:
Οι περισσότερες βιομηχανίες αντιμετωπίζουν προβλήματα ατυχημάτων πυρκαγιάς όπως φυσικό αέριο, βενζίνη, πυρηνικά εργοστάσια, χημικές βιομηχανίες τεράστιες ζημιές και περισσότερος αριθμός ανθρώπων πέθανε κοντά στις γύρω περιοχές. Αυτό το ρομπότ έχει τη δύναμη να μεταφέρει φωτιά μέσα στην περιοχή καύσης για να παρέχει απεριόριστο νερό. Η πυρκαγιά προκαλεί μειωμένη ορατότητα, υπερβολική θερμότητα και πολλές ακόμη καταστάσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε τραυματισμούς.
Καταπολέμηση δασικής πυρκαγιάς:
Οι δασικές πυρκαγιές είναι πολύ επικίνδυνες. Μπορεί να είναι σύντομο κάψιμο μεγάλου όγκου δασικής έκτασης. Ακόμα και τα πυροσβεστικά τμήματα της πόλης πρέπει να αντιμετωπίσουν δασικές πυρκαγιές στην περιοχή που περιβάλλει την πόλη. Πριν από μερικά χρόνια περίπου 152 πυροσβέστες σκοτώθηκαν τη δεκαετία του 1990. Οι ρομποτικές δασικές πυρκαγιές χρησιμοποιούν για να πιάσουν τη φωτιά και να πολεμούν. Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί μια εξωτερική συσκευή ελέγχου για σκοπούς ασύρματης επικοινωνίας. Η μονάδα συνδέεται με το άκρο εξόδου του οποίου χρησιμοποιείται για την πυρόσβεση του ρομπότ. Οι εφαρμογές όπως ο αισθητήρας πίεσης, ο αισθητήρας θερμοκρασίας, ο αισθητήρας αιθαλομίχλης, ο αισθητήρας υπερύθρων, χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του ρομπότ καταπολέμησης της πυρκαγιάς στο δάσος.
Στην προτροπή!
Ενώ έχω δώσει μια βασική ιδέα του ρομπότ με ανιχνευτή μετάλλων, εξακολουθεί να υπάρχει ένα σημαντικό ερώτημα - Πώς να καθοδηγήσετε το ρομπότ σε ανώμαλα εδάφη που είναι άγνωστα, ειδικά σε περιβάλλοντα που υπόκεινται σε έντονες βροχές, σκόνη και θερμό εύρος θερμοκρασίας. Για να βρείτε μια απάντηση και να δημοσιεύσετε τα σχόλιά σας.
