- Material requerit:
- Concepte de treball del robot contra incendis:
- Esquema de connexions:
- Programació del vostre Arduino:
- Funcionament del robot contra incendis:
Segons National Crime Records Bureau (NCRB), s’estima que s’han causat més de 1,2 lakh de morts a causa d’accidents de foc a l’Índia entre el 2010 i el 2014. Tot i que es prenen moltes precaucions per als accidents d'incendi, aquests desastres naturals o causats per l'home es produeixen de tant en tant. En cas d'incendi, per rescatar persones i apagar el foc, ens veiem obligats a utilitzar recursos humans que no són segurs. Amb l'avenç de la tecnologia, especialment en robòtica, és molt possible substituir els humans per robots per combatre el foc. Això milloraria l’eficiència dels bombers i també evitaria que arrisquin la vida humana. Avui construirem un robot de lluita contra incendis amb Arduino, que detectarà automàticament el foc i engegarà la bomba d’aigua
En aquest projecte, aprendrem a construir un robot senzill amb Arduino que pugui avançar cap al foc i bombejar aigua al seu voltant per apagar el foc. És un robot molt senzill que ens ensenyaria el concepte subjacent de la robòtica; podríeu construir robots més sofisticats un cop hàgiu entès els conceptes bàsics següents. Comencem doncs…
Material requerit:
- Arduino UNO
- Sensor de foc o sensor de flama (3 números)
- Servomotor (SG90)
- Mòdul de controlador de motor L293D
- Bomba submergible Mini DC
- Taula de pa petita
- Robot xassís amb motors (2) i rodes (2) (qualsevol tipus)
- Una llauna petita
- Connexió de cables
Compreu tots els components necessaris per al robot de lluita contra incendis Arduino.
Concepte de treball del robot contra incendis:
El cervell principal d’aquest projecte és l’Arduino, però per tal de detectar el foc utilitzem el mòdul del sensor de foc (sensor de flama) que es mostra a continuació.
Com podeu veure, aquests sensors tenen un receptor IR (fotodiode) que s’utilitza per detectar el foc. Com és possible? Quan el foc es crema emet una petita quantitat de llum infraroja, aquesta llum la rebrà el receptor IR del mòdul del sensor. A continuació, fem servir un Op-Amp per comprovar si hi ha canvis de tensió a través del receptor IR, de manera que si es detecta un foc, el pin de sortida (DO) donarà 0V (BAIX) i, si no hi ha foc, el pin de sortida serà de 5V (ALT).
Per tant, col·loquem tres sensors d’aquest tipus en tres direccions del robot per detectar en quina direcció s’està cremant el foc.
Detectem la direcció del foc que podem utilitzar els motors per moure’s prop del foc conduint els nostres motors a través del mòdul L293D. Quan ens trobem a prop d’un foc, l’hem d’apagar amb aigua. Mitjançant un contenidor petit podem transportar aigua, també es col·loca una bomba de 5V al contenidor i es col·loca tot el contenidor a sobre d’un servomotor per poder controlar la direcció en què s’ha de ruixar l’aigua. Procedim ara amb les connexions
Esquema de connexions:
El diagrama de circuit complet per a aquest robot de lluita contra el foc es dóna a continuació
Podeu connectar totes les connexions mostrades per carregar el programa per comprovar el funcionament o podeu muntar el bot completament i continuar amb les connexions. Les dues formes de connexions són molt senzilles i hauríeu de poder fer-ho bé.
Segons el xassís robotitzat que utilitzeu, és possible que no pugueu utilitzar el mateix tipus de contenidor que estic fent servir. En aquest cas, utilitzeu la vostra pròpia creativitat per configurar el sistema de bombament. No obstant això, el codi seguirà sent el mateix. Vaig fer servir una llauna d’alumini petita (llauna de begudes fresques) per posar la bomba a dins i hi vaig abocar aigua. Després vaig muntar tota la llauna a sobre d’un servomotor per controlar la direcció de l’aigua. El meu robot té una aparença així després del muntatge.
Com podeu veure, he fixat l’aleta del servo al fons del contenidor amb cola obtinguda i he fixat el servo motor amb xassís amb femelles i cargols. Simplement podem col·locar el contenidor a la part superior del motor i activar la bomba que hi ha dins per bombejar aigua a l’exterior a través del tub. Tot el recipient es pot girar amb el servo per controlar la direcció de l’aigua.
Programació del vostre Arduino:
Un cop estigueu llest amb el vostre maquinari, podeu penjar el codi Arduino per fer alguna acció. El programa complet es dóna al final d’aquesta pàgina. Tanmateix, he explicat més detalls aquí.
Com sabem, el sensor d'incendis produirà un HIGH quan hi hagi foc i produirà un LOW quan hi hagi foc. Per tant, hem de continuar comprovant aquests sensors si s’ha produït algun incendi. Si no hi ha foc, demanem als motors que es mantinguin aturats fent que tots els passadors siguin alts, tal com es mostra a continuació
if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Si el foc no es detecta, tots els sensors són zero {// No moveu el robot digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }
De la mateixa manera, si hi ha algun foc, podem demanar al robot que es mogui en aquesta direcció girant el motor respectiu. Un cop arribi al foc, el sensor esquerre i dret no detectarà el foc, ja que estaria dret davant del foc. Ara fem servir la variable anomenada " foc " que executaria la funció per apagar el foc.
else if (digitalRead (Forward_S) == 0) // If Fire is straight end {// Avanceu el robot digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, BAIX); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, BAIX); foc = cert; }
Un cop es faci realitat la variable foc, el codi arduino del robot de lluita contra incendis executarà la funció put_off_fire fins que s'apagui el foc. Això es fa mitjançant el codi següent.
while (fire == true) {put_off_fire (); }
Dins del put_off_fire () només hem d’ aturar el robot fent que tots els pins siguin alts. A continuació, enceneu la bomba per empènyer l'aigua fora del contenidor, mentre es fa això, també podem utilitzar el servomotor per fer girar el contenidor de manera que l'aigua es divideixi uniformement. Això es fa mitjançant el codi següent
void put_off_fire () {demora (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (pump, HIGH); retard (500); per a (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); retard (10); } per a (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); retard (10); } digitalWrite (pump, LOW); myservo.write (90); foc = fals; }
Funcionament del robot contra incendis:
Es recomana comprovar la sortida del robot per passos en lloc d’executar-lo tot junt per primera vegada. Podeu construir el robot fins al servomotor i comprovar si és capaç de seguir el foc amb èxit. A continuació, podeu comprovar si la bomba i el servomotor funcionen correctament. Un cop tot funcioni tal com s’espera, podeu executar el programa següent i gaudir del funcionament complet del robot de bombers.
El funcionament complet del robot es troba al vídeo que es mostra a continuació. La distància màxima a la qual es pot detectar el foc depèn de la mida del foc, per a una petita barra de llumins la distància és relativament menor. També podeu utilitzar els potenciòmetres a la part superior dels mòduls per controlar la sensibilitat del robot. He utilitzat un banc de potència per alimentar el robot. Podeu utilitzar una bateria o fins i tot alimentar-lo amb una bateria de 12V.
Espero que hagueu entès el projecte i gaudiu de construir alguna cosa similar. Si teniu problemes per obtenir aquesta versió, utilitzeu la secció de comentaris següent per publicar les vostres consultes o utilitzeu els fòrums per obtenir ajuda tècnica.
Mireu la nostra secció de robòtica per trobar robots de bricolatge més divertits.