Brannmannsrobot: 12 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Dette er en brannmannsrobot laget for å oppdage brann ved hjelp av flammesensorer, gå mot den og slukke brannen med vann. Den kan også unngå hindringer mens den går mot ild ved hjelp av ultralydsensorer. I tillegg sender den en e -post til deg når den slukker brannen.

Bruface Mechatronics Project Group 5

Lag medlemmer:

Arntit Iliadi

Mahdi Rassoulian

Sarah F. Ambrosecchia

Jihad Alsamarji

Trinn 1: Handleliste

Arduino Mega 1X

9V likestrømsmotor 2X

Micro servo 9g 1X

Servomotor 442hs 1X

Vannpumpe 1X

Ultralyd sonisk sensor 2X

1 -veis flammesensor 4X

H-bro 2X

Wi-Fi-modul 1X

Av/på -bryter 1X

Mini brødbrett 1X

Arduino kabler

9V batteri 1X

9V batteriplugg 1X

LIPO 7.2Volt batteri 1X

Gummispor sett 2X

Motorfeste 2X

Avstandsstykke (M3 hunn-hunn 50 mm) 8X

Skruer (M3)

Vanntank (300 ml) 1X

Vannslange 1X

Trinn 2: Noen tekniske tips om valg av komponenter

Likestrømsmotorer med encoder:

Fordelen med encoder DC -motor fremfor en enkel DC -motor er muligheten til å kompensere hastigheter når man har mer enn én motor og samme hastighet for dem alle er ønsket. Vanligvis, når du har mer enn én motor med samme inngang (spenning og strøm) og målet ditt er å ha dem nøyaktig med samme turtall, kan det hende at noen motorer kan skli, noe som vil føre til en forskjell i hastighet mellom dem som f.eks for vårt tilfelle (to motorer som drivkraft) kan forårsake avvik til den ene siden når målet skulle gå fremover. hva encoders gjør er å telle antall rotasjoner for begge motorer, og i tilfelle en forskjell, kompensere dem. Siden da vi har testet roboten vår, ble det ikke observert noen forskjell i hastigheten til de to motorene, og vi brukte ikke koderne.

Servomotorer:

For vannpistolmekanismen var det vi trengte å ha motorer som kan gi relativt presis bevegelse i et bestemt område. For så vidt finnes det to valg: servomotor ELLER trinnmotor

Vanligvis er en trinnmotor billigere enn en servomotor, men avhengig av applikasjonen er det mange andre faktorer som bør tas i betraktning. For prosjektet vårt har vi vurdert følgende faktorer:

1) Effekt/masseforholdet til servomotoren er høyere enn steppere, noe som betyr at for å ha samme mengde effekt, vil stepperen være tyngre enn servomotoren.

2) En servomotor bruker mindre energi enn en stepper, noe som skyldes det faktum at servomotoren bruker strøm når den roterer til kommandoen, men deretter hviler servomotoren. Trinnmotorer fortsetter å bruke strøm for å låse seg inne og holde den befalte posisjonen.

3) Servomotorer er mer i stand til å akselerere belastninger enn steppere.

Disse årsakene vil føre til mindre energiforbruk som var viktig i vårt tilfelle siden vi brukte et batteri som strømforsyning for alle motorer

Hvis du er interessert i å vite mer om forskjeller mellom servo og stepper, sjekk følgende lenke:

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

H-bro:

Det den gjør er å gjøre deg i stand til å kontrollere både retning og hastighet på likestrømsmotorene. I vårt tilfelle brukte vi dem bare til å kontrollere rotasjonsretningen for begge likestrømsmotorene (koblet til drivhjul).

I tillegg brukes en annen h-bro som en enkel av/på-bryter for pumpen. (Dette kan også gjøres ved hjelp av en transistor)

Ultralydsensorer:

Disse brukes for å unngå hindringer. Vi har brukt 2 sensorer, men du kan øke rekkevidden av det observerbare området ved å øke antallet sensorer. (Effektiv rekkevidde for hver ultralydsensor: 15 grader)

Flammesensorer:

Totalt 4 flammesensorer brukes. 3 sensorer under kabinettet er koblet til både analoge og digitale pinner på Arduino. De digitale tilkoblingene brukes til å oppdage brannen for ytterligere handlinger, mens de analoge tilkoblingene bare brukes til å gi avlesninger av avstanden til brann for brukeren. Den andre sensoren på toppen brukes digitalt, og funksjonen er å sende kommandoen for å stoppe kjøretøyet i passende avstand fra brannen, så i det øyeblikket sensoren på toppen som har en bestemt vinkel detekterer brannen, vil den Send kommandoen for å stoppe kjøretøyet og starte pumpen med vannet og kjøre vannpistolen for å slukke brannen.

Arduino Mega:

Årsaken til å velge en arduino mega fremfor en arduino UNO er som følger:

1) Å ha en Wi-Fi-modul øke antallet linjer i koden dramatisk og trenger en kraftigere prosessor for å unngå mulig sjanse for å krasje mens du kjører koden.

2) å ha høyere antall pinner i tilfelle av å være interessert i å utvide designet og legge til noen flere funksjoner.

Gummi spor:

Gummispor brukes for å unngå problemer eller glidning hvis det er glatt gulv eller små gjenstander i bevegelse.

Trinn 3: Produksjonsdeler

I det følgende er tekniske tegninger av delene som produseres enten av 3D -skriver eller laserskjærer. Brannmannens utseende kan endres ut fra din interesse, slik at du kan endre kroppens form og design på den måten som passer deg.

Hovedlegemer Laserskårne deler:

Chassis (plexiglass 6 mm) 1X

Takdel (plexiglass 6 mm) 1X

Bakdel (MDF 3 mm) 1X

Sidedel (MDF 3 mm) 2X

3D -trykte deler:

Ultrasonisk holder 2X

Flammesensorholder 1X

Hjullagerholder 4X

Oppsett av vannpistol 1X

Trinn 4: Laserskjæring (alle dimensjoner i cm)

Trinn 5: Tekniske tegninger for 3D -utskrift: (alle dimensjoner i cm)

Trinn 6: Eksperimenter

Dette er en kort video som viser noen eksperimenter for å sjekke funksjonaliteten til forskjellige komponenter.

Trinn 7: Servomotorer og vannpistolmontering

Trinn 8: Sluttmontering

Trinn 9: Kablingskomponenter til Arduino

Trinn 10: Tilknyttede pins til Arduino

Trinn 11: Program flytskjema

Trinn 12: Programmering

V2 er hovedprogrammet og andre koder er delprogrammer.