Μια σύντομη εισαγωγή σε ένα ρομπότ:

Ένα ρομπότ είναι οποιοδήποτε μηχάνημα που είναι εντελώς αυτόματο, δηλαδή ξεκινά από μόνο του, αποφασίζει τον δικό του τρόπο εργασίας και σταματά από μόνο του. Είναι στην πραγματικότητα ένα αντίγραφο του ανθρώπου, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να διευκολύνει το ανθρώπινο βάρος. Μπορεί να ελεγχθεί πνευματικά ή χρησιμοποιώντας υδραυλικούς τρόπους ή χρησιμοποιώντας τους απλούς ηλεκτρονικούς τρόπους ελέγχου. Το πρώτο βιομηχανικό ρομπότ ήταν τα Unimates που χτίστηκαν από τους George Devol και Joe Engelberger στα τέλη της δεκαετίας του 50 και στις αρχές της δεκαετίας του '60.
Κάθε ρομπότ βασίζεται σε 3 βασικούς νόμους που ορίζονται από τον Ρώσο συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Isaac Asimov:

“διαφορά μεταξύ cmos και nmos ”

Ένα ρομπότ δεν πρέπει να βλάπτει τον άνθρωπο άμεσα ή έμμεσα.
Ένα ρομπότ πρέπει να υπακούει στις εντολές του ανθρώπου εκτός και αν παραβιάσει τον πρώτο νόμο.
Ένα ρομπότ πρέπει να προστατεύει τη δική του ύπαρξη, υπό την προϋπόθεση ότι δεν παραβιάζονται οι πρώτοι δύο νόμοι.

Ένα σταθερό ρομπότ

Τα ρομπότ μπορούν να είναι σταθερά ρομπότ ή κινητά ρομπότ. Τα κινητά ρομπότ είναι ρομπότ με κινητή βάση που κάνει το ρομπότ να κινείται ελεύθερα στο περιβάλλον. Ένα από τα προηγμένα κινητά ρομπότ είναι το Line Follower Robot. Είναι βασικά ένα ρομπότ που ακολουθεί μια συγκεκριμένη πορεία ή τροχιά και αποφασίζει τη δική του πορεία δράσης που αλληλεπιδρά με εμπόδιο. Η διαδρομή μπορεί να είναι μια μαύρη γραμμή στο λευκό δάπεδο (ορατό) ή ένα μαγνητικό πεδίο (αόρατο). Οι εφαρμογές του ξεκινούν από βασικές οικιακές χρήσεις έως βιομηχανικές χρήσεις κ.λπ. Η παρούσα κατάσταση στη βιομηχανία είναι ότι μεταφέρουν τα δέματα ή τα υλικά από ένα μέρος σε άλλο μέρος χρησιμοποιώντας το σύστημα γερανού. Μερικές φορές η ανύψωση μεγάλων βαρών εκείνη τη στιγμή μπορεί να προκαλέσει τη θραύση των υλικών ανύψωσης και θα προκαλέσει επίσης ζημιά στα δέματα. Η γραμμή που ακολουθεί τα ρομπότ χρησιμοποιείται συνήθως για τη μεταφορά παιδιών μέσω εμπορικών κέντρων, σπιτιών, χώρων διασκέδασης, βιομηχανιών. Η χρήση της ακόλουθης γραμμής ρομποτικό όχημα είναι η μεταφορά των υλικών από το ένα μέρος στο άλλο μέρος στις βιομηχανίες. Αυτή η κίνηση ρομπότ εξαρτάται πλήρως από το κομμάτι. Το ρομπότ μπορεί να κάνει ό, τι θέλετε να κάνετε. Όπως στα εργοστάσια, το μόνο που έχουν να κάνουν με την παραγωγή των προϊόντων τους είναι να κάνουν το ρομπότ.

Ένα κινητό ρομπότ

Ρομπότ ακολούθων γραμμών

Ένα ρομπότ ακολουθίας γραμμών είναι ένα ρομπότ που ακολουθεί μια συγκεκριμένη διαδρομή που ελέγχεται από έναν μηχανισμό τροφοδοσίας.

Δημιουργία ενός βασικού ρομπότ ακόλουθων γραμμών:

Η δημιουργία ενός βασικού ρομπότ Line Follower περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα.

Σχεδιάζοντας το μηχανικό τμήμα ή το σώμα του ρομπότ
Ορισμός της κινηματικής των ρομπότ
Σχεδιάζοντας τον έλεγχο του ρομπότ

Ένα ρομπότ Line Follower

Το μηχανικό τμήμα ή το σώμα του ρομπότ μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας το AutoCAD ή το Workspace. Ένα βασικό ρομπότ Line Line μπορεί να αποτελείται από μια βάση στα δύο άκρα της οποίας είναι τοποθετημένοι οι τροχοί. Ένα ορθογώνιο φύλλο σκληρού πλαστικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση. Περαιτέρω ένα άκαμπτο σώμα όπως ένας κύλινδρος μπορεί να προστεθεί μαζί με άλλα σχήματα σώματα που συνδέονται μεταξύ τους με αρμούς, και το καθένα με την καθορισμένη κίνηση του σε συγκεκριμένη κατεύθυνση. Το ρομπότ Line follower μπορεί να είναι ένα τροχοφόρο ρομπότ με σταθερή βάση, ένα ρομπότ με πόδια με πολλαπλά άκαμπτα σώματα που συνδέονται μεταξύ τους με αρμούς.

Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τον ορισμό της Κινηματικής του ρομπότ. Η κινηματική ανάλυση του ρομπότ περιλαμβάνει την περιγραφή της κίνησής του σε σχέση με ένα σταθερό σύστημα συντεταγμένων. Ασχολείται κυρίως με την κίνηση του ρομπότ και με την κίνηση κάθε σώματος σε περίπτωση ρομπότ με πόδια. Περιλαμβάνει γενικά τη δυναμική της κίνησης του ρομπότ. Ολόκληρη η τροχιά του ρομπότ ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας την ανάλυση Kinematic. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας το λογισμικό Workspace.

Ο έλεγχος του ρομπότ είναι η πιο σημαντική πτυχή της λειτουργίας του. Εδώ ο όρος έλεγχος αναφέρεται στον έλεγχο κίνησης ρομπότ, δηλαδή στον έλεγχο της κίνησης των τροχών. Ένα ρομπότ βασικής γραμμής ακολουθεί συγκεκριμένη διαδρομή και η κίνηση του ρομπότ κατά μήκος αυτής της διαδρομής ελέγχεται ελέγχοντας την περιστροφή των τροχών, οι οποίοι τοποθετούνται στους άξονες των δύο κινητήρων. Έτσι, ο βασικός έλεγχος επιτυγχάνεται με τον έλεγχο των κινητήρων. Το κύκλωμα ελέγχου περιλαμβάνει τη χρήση αισθητήρων για την ανίχνευση της διαδρομής και ο μικροελεγκτής ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή για τον έλεγχο της λειτουργίας του κινητήρα μέσω των προγραμμάτων οδήγησης του κινητήρα, με βάση την έξοδο του αισθητήρα.

2 τρόποι ελέγχου γραμμής Follower Robot

Χωρίς χρήση μικροελεγκτών

Διάγραμμα μπλοκ του συστήματος ελέγχου

“πώς να φτιάξετε μια μουσική κάρτα ”

Αποτελείται από διάταξη IR-LED και φωτοδίοδος για κάθε κινητήρα που ελέγχεται από την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του τρανζίστορ.

Η υπέρυθρη λυχνία LED για σωστή πόλωση εκπέμπει υπέρυθρο φως. Αυτό το φως IR αντανακλάται σε περίπτωση λευκής επιφάνειας και το ανακλώμενο φως IR εμφανίζεται στη φωτοδίοδο. Η αντίσταση της φωτοδιόδου μειώνεται, η οποία οδηγεί σε αύξηση του ρεύματος μέσω αυτής και συνεπώς η τάση πέφτει πέρα από αυτήν. Η φωτοδίοδος συνδέεται με τη βάση του τρανζίστορ και ως αποτέλεσμα της αυξημένης τάσης κατά μήκος της φωτοδίοδος, το τρανζίστορ αρχίζει να λειτουργεί και έτσι ο κινητήρας που συνδέεται με τον συλλέκτη του τρανζίστορ παίρνει αρκετή τροφοδοσία για να αρχίσει να περιστρέφεται. Σε περίπτωση μαύρου χρώματος στη διαδρομή που αντιμετωπίζει μια από τις ρυθμίσεις του αισθητήρα, το φως IR δεν αντανακλάται και η φωτοδίοδος προσφέρει περισσότερη αντίσταση, προκαλώντας το τρανζίστορ να σταματήσει την αγωγή και τελικά ο κινητήρας σταματά να περιστρέφεται.

Έτσι, ολόκληρο το σύστημα μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας μια απλή διάταξη LED-Φωτοδίοδος-Τρανζίστορ.

Με τη χρήση μικροελεγκτών

Αρχή λειτουργίας:

Το ρομπότ γραμμής είναι ένα από τα αυτο-λειτουργούντα ρομπότ. Αυτό ανιχνεύει και αφήνει μια γραμμή που σχεδιάζεται στην περιοχή. Η γραμμή υποδεικνύεται από λευκή γραμμή σε επιφάνεια μπλοκ ή γραμμή μπλοκ σε λευκή επιφάνεια. Αυτό το σύστημα πρέπει να έχει νόημα από τη γραμμή. Αυτή η εφαρμογή εξαρτάται από τους αισθητήρες. Εδώ χρησιμοποιούμε δύο αισθητήρες για τον εντοπισμό διαδρομής. Αυτός είναι ο αισθητήρας εγγύτητας και ο αισθητήρας υπερύθρων. Ο αισθητήρας εγγύτητας που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση διαδρομής και ο αισθητήρας IR που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση εμποδίων. Αυτοί οι αισθητήρες τοποθετούνται στο μπροστινό άκρο του ρομπότ. Ο μικροελεγκτής είναι μια έξυπνη συσκευή, ολόκληρο το κύκλωμα ελέγχεται από τον μικροελεγκτή.

Διάγραμμα μπλοκ της γραμμής μετά από ρομποτικό όχημα με μικροελεγκτή

Διαφορετικοί τύποι ρομποτικών οχημάτων ελεγχόμενης γραμμής:

Υπάρχουν δύο τύποι ρομποτικών οχημάτων με ελεγχόμενη γραμμή

Ρομποτικό όχημα ελεγχόμενης γραμμής με βάση κινητές συσκευές
Ρομποτικό όχημα με ελεγχόμενη γραμμή RF

Εφαρμογές ρομπότ ακόλουθων γραμμών:

Βιομηχανικές εφαρμογές : Αυτά τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυτοματοποιημένοι φορείς εξοπλισμού σε βιομηχανίες που αντικαθιστούν τους παραδοσιακούς ιμάντες μεταφοράς.
Εφαρμογές αυτοκινήτων : Αυτά τα ρομπότ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως αυτόματα αυτοκίνητα τρέχει σε δρόμους με ενσωματωμένους μαγνήτες.
Οικιακές εφαρμογές : Αυτά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια για οικιακούς σκοπούς, όπως καθαρισμός δαπέδων κ.λπ.
Εφαρμογές καθοδήγησης : Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δημόσιους χώρους όπως εμπορικά κέντρα, μουσεία κ.λπ. για την παροχή καθοδήγησης πορείας.

Πλεονεκτήματα: