Line Follower Robots - Kontroll, arbetsprincip och applikationer

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





En kort introduktion till en robot:

En robot är vilken maskin som helst som är helt automatisk, dvs. den startar på egen hand, bestämmer sitt eget arbetssätt och stannar på egen hand. Det är faktiskt en kopia av människan, som har utformats för att underlätta mänsklig börda. Den kan styras pneumatiskt eller hydrauliskt eller med enkla elektroniska styrvägar. Den första industriroboten var Unimates byggd av George Devol och Joe Engelberger i slutet av 50-talet och början av 60-talet.
Varje robot bygger på tre grundläggande lagar definierade av den ryska science fiction-författaren Isaac Asimov:

  • En robot ska inte skada människan direkt eller indirekt.
  • En robot bör följa mänskliga befallningar såvida inte den bryter mot den första lagen.
  • En robot ska skydda sin egen existens förutsatt att de två första lagarna inte bryts.
En fast robot

En fast robot



Robotar kan vara fixerade robotar eller mobila robotar. Mobila robotar är robotar med en mobil bas som får roboten att röra sig fritt i miljön. En av de avancerade mobilrobotarna är Line Follower Robot. Det är i grunden en robot som följer en viss väg eller bana och bestämmer sin egen handlingssätt som interagerar med hinder. Banan kan vara en svart linje på det vita golvet (synligt) eller ett magnetfält (osynligt). Dess applikationer börjar från grundläggande hushållsbruk till industriell användning etc. Det nuvarande villkoret i industrin är att de transporterar paket eller material en plats till en annan plats med hjälp av kransystemet. Ibland kan lyft av stora vikter vid den tiden orsaka brott på lyftmaterial och kommer också att orsaka skador på paketen. Linjen som följer robotar används ofta för att bära barn genom köpcentra, hem, nöjesplatser, industrier. Användningen av linjen följer robotfordon transporterar materialet från en plats till en annan plats i branscherna. Denna robotrörelse beror helt på banan. Roboten kan göra vad du än gör för dem. Precis som i fabriker är allt de har att göra med att tillverka sina produkter att göra roboten.


En mobil robot

En mobil robot



Linjeföljare robot

En linjeföljande robot är en robot som följer en viss väg som styrs av en återkopplingsmekanism.

Bygga en grundläggande linje-följerrobot:

Att bygga en grundläggande Line Follower-robot innebär följande steg.

  • Designa den mekaniska delen eller roboten
  • Definiera robotens kinematik
  • Designa kontrollen av roboten
En Line Follower Robot

En Line Follower Robot

Robotens mekaniska del eller kropp kan utformas med AutoCAD eller Workspace. En grundläggande Line-följerrobot kan bestå av en bas i de två ändarna av vilka hjulen är monterade. Ett rektangulärt ark av hårdplast kan användas som bas. Vidare kan en styv kropp som en cylinder tillsättas tillsammans med andra formade kroppar som är förbundna med varandra genom fogar och var och en med sin definierade rörelse i särskild riktning. Line follower-roboten kan vara en mobilrobot med hjul med en fast bas, en mobil mobilrobot med flera styva kroppar sammankopplade av leder.

Nästa steg innebär att man definierar robotens kinematik. Kinematisk analys av roboten innefattar en beskrivning av dess rörelse med avseende på ett fast koordinatsystem. Det handlar huvudsakligen om robotens rörelse och rörelse av varje kropp i händelse av en benrobot. Det handlar vanligtvis om dynamiken i robotrörelsen. Hela robotens bana är inställd med hjälp av Kinematisk analys. Detta kan göras med Workspace-programvara.


Styrningen av roboten är den viktigaste aspekten av dess arbete. Här avser termen styrning robotens rörelsestyrning, dvs. styr hjulens rörelse. En grundläggande linjeföljande robot följer en viss väg och robotens rörelse längs denna väg styrs genom att kontrollera rotationen på hjulen, som är placerade på axlarna på de två motorerna. Så, den grundläggande kontrollen uppnås genom att styra motorerna. Styrkretsarna innefattar användning av sensorer för att känna av vägen och mikrokontrollern eller någon annan anordning för att styra motorns funktion genom motorföraren, baserat på sensorns utgång.

2 sätt att kontrollera en linjeföljerrobot

  • Utan att använda mikrokontroller
Blockdiagram över styrsystemet

Blockdiagram över styrsystemet

Den består av en IR-LED och fotodiodarrangemang för varje motor som styrs genom att transistorn slås på och av.

IR-lysdioden för korrekt förspänning avger infrarött ljus. Detta IR-ljus reflekteras i fallet med en vit yta och det reflekterade IR-ljuset infaller på fotodioden. Fotodiodens motstånd minskar, vilket leder till en ökning av ström genom den och därmed spänningsfallet över den. Fotodioden är ansluten till basen av transistorn och som ett resultat av ökad spänning över fotodioden börjar transistorn leda och därmed får motorn ansluten till transistorns kollektor tillräckligt med ström för att börja rotera. I händelse av en svart färg på banan som en av sensorarrangemanget stöter på reflekteras inte IR-ljuset och fotodioden ger mer motstånd, vilket får transistorn att stoppa ledningen och så småningom slutar motorn att rotera.

Således kan hela systemet styras med ett enkelt LED-fotodiod-transistorarrangemang.

  • Med användning av mikrokontroller

Arbetsprincip:

Linjen fallowing robot är en av de självstyrande robotarna. Som upptäcker och bryter ner en linje ritad på området. Linjen indikeras med vit linje på en blockyta eller blocklinje på en vit yta. Detta system måste vara förnuftigt. Denna applikation beror på sensorerna. Här använder vi två sensorer för vägdetekteringsändamål. Det är närhetssensor och IR-sensor. Närhetssensorn som används för bandetektering och IR-sensorn som används för detektering av hinder. Dessa sensorer är monterade vid robotens främre ände. Mikrokontrollern är en intelligent enhet som hela kretsen styrs av mikrokontrollern.

Blockdiagram över linjen efter robotfordon med mikrokontroller

Blockdiagram över linjen efter robotfordon med mikrokontroller

Olika typer av linjestyrda robotfordon:

Det finns två typer av linjestyrda robotfordon

  • Mobilbaserad linjestyrd robotfordon
  • RF-baserad linjestyrd robotfordon

Användningar av linjeföljande robot:

  • Industriella applikationer : Dessa robotar kan användas som automatiserade utrustningsbärare i industrier som ersätter traditionella transportband.
  • Bilapplikationer : Dessa robotar kan också användas som automatiska bilar kör på vägar med inbäddade magneter.
  • Inhemska applikationer : Dessa kan också användas hemma för hushållsändamål som golvrengöring etc.
  • Vägledning ansökningar : Dessa kan användas på offentliga platser som köpcentra, museer etc. för att ge vägledning.

Fördelar:

  • Robotrörelsen är automatisk
  • Den används för långdistansapplikationer
  • Enkelhet i byggnaden
  • Anpassa och glöm systemet
  • Används i hemmet, industriell automation etc.