Robot tránh chướng ngại vật dựa trên loT sử dụng cảm biến siêu âm và Arduino

Tóm tắt: Với sự tiến bộ của công nghệ về tốc độ và tính mô đun, việc tự động hóa hệ thống robot trở thành hiện thực. Trong bài báo này, hệ thống robot phát hiện chướng ngại vật được giải thích cho các mục đích và ứng dụng khác nhau. Các cảm biến siêu âm và hồng ngoại được hiện thực hóa để phân biệt các chướng ngại vật trên đường đi của robot bằng cách truyền tín hiệu đến bộ vi điều khiển được giao tiếp. Bộ điều chỉnh thu nhỏ chuyển hướng robot di chuyển theo hướng thay thế bằng cách kích động các động cơ để tránh chướng ngại vật nổi bật. Đánh giá triển lãm của hệ thống cho thấy độ chính xác là 85% và khả năng thất bại riêng lẻ là 0,15. Khi tính đến mọi thứ, mạch phát hiện chướng ngại vật đã được hiện thực hóa một cách hiệu quả bằng cách sử dụng các cảm biến hồng ngoại và siêu âm được gắn trên bảng điều khiển.

1.Giới thiệu

Ứng dụng và thiết kế đa diện của robot linh hoạt đang từng bước được xây dựng mỗi ngày. Họ liên tục tiến vào các bối cảnh đích thực trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như quân sự, lĩnh vực lâm sàng, kiểm tra không gian và nội trợ truyền thống. Sự phát triển là một đặc điểm quan trọng của robot có khả năng thích ứng trong việc tránh chướng ngại vật và xác định đường đi, ảnh hưởng đáng kể đến cách mọi người phản ứng và nhìn nhận một cấu trúc độc lập. Cảm biến tầm nhìn và phạm vi của PC là hệ thống bằng chứng nhận dạng vật phẩm cơ bản được sử dụng trong ID của robot đa năng. Phương pháp chứng minh phân biệt PC là quy trình phức tạp hơn và tốn kém hơn so với chiến lược của cảm biến phạm vi. Việc sử dụng radar dầu, cảm biến hồng ngoại (IR) và cảm biến siêu âm để vận hành hệ thống nhận dạng chướng ngại vật đã bắt đầu chính xác đúng lúc như hệ thống nhận dạng rào cản. những năm 1980. Dù thế nào đi nữa, sau khi thử nghiệm những tiến bộ này, người ta cho rằng phát triển radar là phù hợp nhất để sử dụng vì hai lựa chọn phát triển còn lại nghiêng về các hạn chế về môi trường, chẳng hạn như bão, băng, ngày nghỉ và trái đất. . Hơn nữa, cách tiếp cận công cụ đo lường còn là một sự phát triển hợp lý về mặt tài chính cho cả điều này và điều gì sẽ xảy ra [3]. Các cảm biến dường như không bị giới hạn ở những bằng chứng có thể nhận biết được về chướng ngại vật. Các cảm biến khác nhau có thể được sử dụng để loại bỏ các tính năng khác nhau trong việc biểu hiện thực vật trong thực vật, cho phép robot tự quản lý cung cấp lượng phân bón phù hợp theo cách lý tưởng nhất, chỉ ra các loại cây khác nhau như được giải thích bởi

Có nhiều cải tiến IOT khác nhau trong việc trồng trọt bao gồm thu thập thông tin liên tục về khí hậu hiện tại bao gồm sự xâm lấn của côn trùng, độ ẩm, nhiệt độ, lượng mưa, v.v. Khi đó, thông tin đang được thu thập có thể được sử dụng để cơ giới hóa các phương pháp canh tác và có thể được đào tạo về các lựa chọn để mở rộng số lượng và chất lượng nhằm giảm thiểu rủi ro và lãng phí, đồng thời hạn chế các hoạt động dự kiến ​​​​để duy trì mùa thu hoạch. Đối với mô hình, các chủ trang trại hiện có thể sàng lọc độ ẩm và nhiệt độ của đất của trang trại từ vùng xa và thậm chí áp dụng các hoạt động cần thiết để canh tác chính xác.

2.Phương pháp và thực hiện

Quy trình được xem xét trong bài viết này bao gồm các giai đoạn sau. Hơn nữa, thông tin được phát hiện được xử lý bởi hai bo mạch Arduino được lập trình Arduino chuẩn bị lần cuối [8]. Sơ đồ khối của hệ thống được thể hiện trên Hình 1.

Hình 1

Hình 1:Sơ đồ khối hệ thống

Quá trình cải tiến hệ thống yêu cầu Arduino UNO để xử lý thông tin cảm biến (cảm biến siêu âm Echo) và gắn cờ cho bộ truyền động (động cơ DC) để thúc đẩy. Cần có mô-đun Bluetooth để tương ứng với khung và các bộ phận của nó. Toàn bộ khung được liên kết thông qua bảng mạch bánh mì. Sự tinh tế của các nhạc cụ này được đưa ra dưới đây:

2.1Cảm biến siêu âm

Hình 2. Có một cảm biến siêu âm xung quanh xe được sử dụng để nhận biết bất kỳ chướng ngại vật nào. Cảm biến siêu âm truyền sóng âm và phản xạ âm thanh từ một vật thể. Tại thời điểm một vật thể phát ra sóng siêu âm, năng lượng tác động lên tới 180 độ. Trong trường hợp chướng ngại vật ở gần thì năng lượng tập phim sẽ bị phản xạ trở lại rất nhanh. Trong trường hợp vật phẩm ở xa, thì tín hiệu phản ánh sẽ mất một khoảng thời gian nhất định để đến tay người nhận.

hình ảnh 2

Hình 2 Cảm biến siêu âm

2.2Ban Arduino

Arduino là Hiệp hội Điều dưỡng về thiết bị và lập trình nguồn mở sẽ tạo ra người mua hàng để thử và thực hiện hoạt động mạnh mẽ trong đó. Arduino có thể là một vi điều khiển. Các tiện ích vi điều khiển này tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều tra và thống trị các vật phẩm trong các điều kiện liên tục, khí hậu. Những tấm này có sẵn ít tốn kém hơn trên thị trường. Có nhiều sự phát triển khác nhau được thực hiện trong đó, nó vẫn đang diễn ra. Bảng mạch Arduino được hiển thị trong hình 3 bên dưới.

Hình ảnh 17

Hình 3:Ban Arduino

2.3Động cơ DC

Trong động cơ DC thông thường, bên ngoài cũng có nam châm vĩnh cửu và phần ứng quay bên trong. Ngay khi bạn chạy điện vào nam châm điện này, nó sẽ tạo ra một trường hấp dẫn trong phần ứng, thu hút và đẩy nam châm trong stato. Vì vậy, phần ứng quay 180 độ. Xuất hiện trong hình 4 bên dưới.

Hình ảnh 18

Hình 4:Động cơ DC 

3. Kết quả và thảo luận

Cấu trúc đề xuất này bao gồm các thiết bị như Arduino UNO, bộ phận cảm biến không thể chịu đựng được, bảng mạch bánh mì, tín hiệu để nhìn thấy chướng ngại vật và chiếu sáng người tiêu dùng liên quan đến chướng ngại vật, đèn LED màu đỏ, Công tắc, giao diện Jumper, ngân hàng điện, gậy tiêu đề nam và nữ, bất kỳ linh hoạt và nhãn dán để tạo ra thiết bị có thể đeo cho người mua như một dây đeo thể thao. Việc nối dây của thiết bị được thực hiện sau quá trình liên kết với Điều dưỡng. Bộ rung mặt đất của bộ chỉnh lưu tinh thể được kết nối với Arduino GND. + ve được kết nối với chân Arduino 5 của đèn LED và chân giữa của công tắc. Buzzer được liên kết với chân thường của công tắc.

Cuối cùng, sau khi tất cả các liên kết được thực hiện với bo mạch Arduino, hãy chuyển mã sang bo mạch Arduino và buộc các mô-đun khác nhau bằng cách sử dụng ngân hàng lực hoặc lực một cách khéo léo. Góc nhìn bên trên mô hình được sắp xếp được hiển thị trong hình 5 bên dưới.

Hình ảnh 19

Hình 5:Mặt bên của mô hình được thiết kế để phát hiện chướng ngại vật

Phần tử cảm biến siêu âm ở đây được sử dụng như một chiếc điện thoại của Pháp. Sóng siêu âm được gửi bởi máy phát khi các vật phẩm được nhận biết. từng vị trí của máy phát và người thụ hưởng trong phần tử cảm biến siêu âm. chúng ta có xu hướng tính toán khoảng thời gian giữa dấu đã cho và dấu nhận. Mối quan hệ giữa vấn đề và yếu tố cảm biến được giải quyết bằng cách sử dụng điều này. Sau khi chúng ta tăng khoảng cách giữa vật thể và phần tử cảm nhận, góc suy nghĩ có thể giảm đi. yếu tố cảm biến có sự hợp nhất sáu mươi độ. Khung robot cuối cùng được hiển thị bên dưới hình 6.

Hình ảnh 20

Hình 6:Khung hoàn thiện Robot ở chế độ xem phía trước

Khung được tạo ra đã được thử nghiệm bằng cách đặt chướng ngại vật ở các khoảng cách khác nhau trên đường đi của nó. Phản ứng của các cảm biến được đánh giá riêng biệt vì chúng được đặt trên nhiều bộ phận khác nhau của robot tự điều khiển.

4. Kết luận

Khung khám phá và trốn tránh cho Hệ thống tự động hóa. 2 bộ cảm biến không đồng nhất đã được sử dụng để xác nhận các chướng ngại vật trên phương pháp của máy tự động có thể vận chuyển. mức độ chân lý và xác suất thất vọng ít nhất là không thể di truyền được. Đánh giá trên khung tự do cho thấy nó được trang bị khả năng tránh chướng ngại vật, khả năng tránh va chạm và thay đổi vị trí. Rõ ràng, với sự sắp xếp này, sự tiện lợi đáng chú ý hơn có thể được bổ sung vào việc thực hiện các giới hạn khác nhau mà gần như không có sự can thiệp của cá nhân. Cuối cùng, bằng cách sử dụng IR, robot được điều khiển từ xa. người thụ hưởng và một cơ quan quản lý ở xa. Cam kết này sẽ hữu ích trong các khu vực có khí hậu không thân thiện, bảo vệ và an ninh của đất nước.


Thời gian đăng: 21-07-2022