Robot de bomber: 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Es tracta d’un robot de bombers dissenyat per detectar el foc mitjançant sensors de flama, que va cap a ell i apaga el foc per l’aigua. També pot evitar obstacles mentre es dirigeix cap al foc mitjançant sensors d'ultrasons. A més, us envia un correu electrònic quan apaga el foc.

Grup 5 del Projecte Mecatrònica Bruface

Membres de l'equip:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Jihad Alsamarji

Pas 1: llista de la compra

Arduino Mega 1X

Motor de 9V CC 2X

Micro servo 9g 1X

Servomotor 442hs 1X

Bomba d'aigua 1X

Sensor sonor ultrasònic 2X

Sensor de flama 1 via 4X

Pont H 2X

Mòdul Wi-Fi 1X

Interruptor d'encès / apagat 1X

Mini tauler de pa 1X

Cables Arduino

Bateria de 9V 1X

Endoll de bateria de 9V 1X

Bateria LIPO 7.2Volt 1X

Conjunt de rodes de goma 2X

Muntatge del motor 2X

Separador (M3 femella-femella 50mm) 8X

Cargols (M3)

Dipòsit d'aigua (300 ml) 1X

Mànega d'aigua 1X

Pas 2: Alguns consells tècnics sobre l'elecció dels components

Motors de corrent continu amb codificador:

L’avantatge del motor de corrent continu davant d’un simple motor de corrent continu és la capacitat de compensar les velocitats quan es té més d’un motor i es desitja la mateixa velocitat per a tots ells. En general, quan teniu més d’un motor amb la mateixa entrada (tensió i corrent) i el vostre objectiu és tenir-los exactament amb la mateixa velocitat, el que podria passar és que alguns motors puguin relliscar, cosa que provocarà una diferència de velocitat entre ells. per exemple pel nostre cas (dos motors com a potència motriu) podria provocar una desviació cap a un costat quan l'objectiu havia de seguir endavant. el que fan els codificadors és comptar el nombre de rotacions dels dos motors i, en cas de tenir una diferència, compensar-los. Tanmateix, des que vam provar el nostre robot, no es va observar cap diferència en la velocitat dels dos motors, no vam utilitzar els codificadors.

Servomotors:

Per al mecanisme de la pistola d'aigua, el que necessitàvem era tenir motors que poguessin proporcionar un moviment relativament precís en un rang específic. Pel que fa, hi ha dues opcions: servomotor O motor pas a pas

en general, un motor pas a pas és més barat que un servomotor. Tot i això, depèn de l’aplicació, hi ha molts altres factors que s’han de tenir en compte. Per al nostre projecte hem tingut en compte els següents factors:

1) La relació potència / massa del servomotor és superior a la dels passos, el que significa que per tenir la mateixa quantitat de potència, el pas a pas serà més pesat que el servomotor.

2) Un servomotor consumeix menys energia que un pas a pas, cosa que es deu al fet que el servomotor consumeix energia a mesura que gira a la posició ordenada, però el servomotor descansa. Els motors pas a pas continuen consumint energia per bloquejar-se i mantenir la posició ordenada.

3) Els servomotors són més capaços d’accelerar càrregues que els pas a pas.

Aquestes raons conduiran a un menor consum d'energia, que va ser important en el nostre cas, ja que vam utilitzar una bateria com a font d'alimentació per a tots els motors

En cas que us interessi saber més sobre les diferències entre servo i stepper, consulteu el següent enllaç:

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

Pont H:

El que fa és fer-vos capaç de controlar tant la direcció com la velocitat dels vostres motors de corrent continu. En el nostre cas, només els hem utilitzat per controlar el sentit de gir dels dos motors de corrent continu (connectats a les rodes motrius).

A més, s’utilitza un altre pont h com a senzill interruptor d’encesa / apagada de la bomba. (Això també es pot fer mitjançant un transistor)

Sensors d'ultrasons:

S’utilitzen per evitar obstacles. Hem utilitzat 2 sensors, però, podeu augmentar el rang d’àrea observable augmentant el nombre de sensors. (Abast efectiu de cada sensor d'ultrasons: 15 graus)

Sensors de flama:

S'utilitzen totalment 4 sensors de flama. 3 sensors sota el xassís estan connectats als pins digitals i analògics d'Arduino. Les connexions digitals s’utilitzen per detectar el foc per a accions posteriors, mentre que les connexions analògiques només s’utilitzen per proporcionar lectures de la distància a disparar per a l’usuari. L’altre sensor de la part superior s’utilitza digitalment i la seva funció és enviar l’ordre per aturar el vehicle a una distància adequada del foc, de manera que en el moment que el sensor de la part superior que tingui un angle específic detecti el foc, envieu l'ordre per aturar el vehicle i engegar la bomba l'aigua i fer funcionar la pistola d'aigua per apagar el foc.

Arduino Mega:

La raó per triar un mega arduino sobre un arduino UNO és la següent:

1) Tenir un mòdul Wi-Fi augmenta dràsticament el nombre de línies del codi i necessita un processador més potent per evitar possibles possibilitats de bloqueig mentre s’executa el codi.

2) tenir un nombre més elevat de pins en cas d’estar interessat a ampliar el disseny i afegir algunes funcions més.

Pistes de goma:

Les pistes de goma s’utilitzen per evitar qualsevol problema o lliscament en cas de tenir un terra relliscós o objectes petits en la forma de moure’s.

Pas 3: fabricació de peces

A continuació, es proporcionen dibuixos tècnics de les peces produïdes per la impressora 3D o per la talladora làser. L'aspecte del bomber es pot canviar segons el vostre interès, de manera que pugueu canviar la forma del cos i el disseny de la forma que més us convingui.

Parts tallades amb làser del cos principal:

Xassís (plexiglàs 6 mm) 1X

Part del sostre (plexiglàs 6 mm) 1X

Part posterior (MDF 3 mm) 1X

Part lateral (MDF 3 mm) 2X

Parts impreses en 3D:

Suport ultra-sonor 2X

Suport de sensor de flama 1X

Suport del coixinet de rodes 4X

Configuració de pistola d’aigua 1X

Pas 4: tall per làser (totes les dimensions en cm)

Pas 5: dibuixos tècnics per a la impressió 3D: (totes les dimensions en cm)

Pas 6: experiments

Aquest és un petit vídeo que mostra alguns experiments per comprovar la funcionalitat de diferents components.

Pas 7: Muntatge de servomotors i pistola d'aigua

Pas 8: Assemblea final

Pas 9: cablejar components a Arduino

Pas 10: connecteu els pins a Arduino

Pas 11: organigrama del programa

Pas 12: programació

V2 és el programa principal i altres codis són subprogrames.