روبوت رجال الإطفاء: 12 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

هذا روبوت إطفائي مصمم لاكتشاف الحريق بواسطة مستشعرات اللهب ، والذهاب نحوه وإطفاء الحريق بالماء. يمكنه أيضًا تجنب العقبات أثناء التوجه نحو النار عن طريق أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يرسل بريدًا إلكترونيًا إليك عندما يوقف الحريق.

مجموعة مشروع Bruface Mechatronics Project 5

أعضاء الفريق:

أرنتيت إليادي

مهدي رسوليان

سارة ف

جهاد السمرجي

الخطوة 1: قائمة التسوق

اردوينو ميجا 1X

محرك 9V DC 2X

مايكرو سيرفو 9 جرام 1X

محرك مؤازر 442hs 1X

مضخة مياه 1X

جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية 2X

حساس اللهب 1way 4X

جسر H 2X

وحدة Wi-Fi 1X

مفتاح تشغيل / إيقاف 1X

لوح توصيل صغير 1X

كابلات اردوينو

بطارية 9V 1X

قابس بطارية 9 فولت 1X

بطارية LIPO 7.2Volt 1X

طقم مسار مطاطي 2X

تركيب المحرك 2X

مباعد (M3 أنثى - أنثى 50 مم) 8X

براغي (M3)

خزان ماء (300 مل) 1X

خرطوم مياه 1X

الخطوة 2: بعض التلميحات الفنية حول اختيار المكونات

محركات DC مع جهاز تشفير:

تتمثل ميزة محرك DC المشفر على محرك DC البسيط في القدرة على تعويض السرعات عند وجود أكثر من محرك واحد وبنفس السرعة لكل منهم هو المطلوب. بشكل عام ، عندما يكون لديك أكثر من محرك بنفس المدخلات (الجهد والتيار) وهدفك هو الحصول عليها بنفس السرعة بالضبط ، ما قد يحدث هو أن بعض المحركات قد تنزلق مما يؤدي إلى اختلاف في السرعة بينها. على سبيل المثال لحالتنا (محركان كقوة دافعة) يمكن أن يسبب انحرافًا إلى جانب واحد عندما كان الهدف هو المضي قدمًا. ما تفعله المشفرات هو حساب عدد الدورات لكلا المحركين وفي حالة وجود اختلاف ، تعوضهم. ومع ذلك ، منذ أن اختبرنا الروبوت الخاص بنا ، لم يلاحظ أي اختلاف في سرعة المحركين ، ولم نستخدم أجهزة التشفير.

أجهزة المحركات:

بالنسبة لآلية مدفع المياه ، كان ما نحتاجه هو امتلاك محركات يمكنها توفير حركة دقيقة نسبيًا في نطاق معين. فيما يتعلق ، هناك خياران: محرك سيرفو أو محرك متدرج

بشكل عام ، يكون محرك السائر أرخص من محرك سيرفو ، ومع ذلك ، اعتمادًا على التطبيق ، هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار. بالنسبة لمشروعنا ، فقد أخذنا في الاعتبار العوامل التالية:

1) نسبة الطاقة / الكتلة للمحرك المؤازر أعلى من السائر ، مما يعني أنه لامتلاك نفس القدر من الطاقة ، فإن السائر سيكون أثقل من محرك سيرفو.

2) يستهلك محرك سيرفو طاقة أقل من محرك السائر والذي يرجع إلى حقيقة أن المحرك المؤازر يستهلك الطاقة أثناء تدويره إلى الوضع المطلوب ولكن بعد ذلك يستقر المحرك المؤازر. تستمر محركات السائر في استهلاك الطاقة للتثبيت والاحتفاظ بالموضع المطلوب.

3) المحركات المؤازرة أكثر قدرة على تسريع الأحمال من السائر.

ستؤدي هذه الأسباب إلى استهلاك أقل للطاقة وهو أمر مهم في حالتنا لأننا استخدمنا بطارية كمصدر للطاقة لجميع المحركات

في حال كنت مهتمًا بمعرفة المزيد حول الاختلافات بين المؤازرة والسائق ، تحقق من الرابط التالي:

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

جسر H:

ما يفعله هو جعلك قادرًا على التحكم في كل من اتجاه وسرعة محركات التيار المستمر. في حالتنا ، استخدمناها فقط للتحكم في اتجاه الدوران لكل من محركات التيار المستمر (متصلة بعجلات القيادة).

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام جسر h آخر كمفتاح تشغيل / إيقاف بسيط للمضخة. (يمكن القيام بذلك أيضًا عن طريق الترانزستور)

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية:

هذه تستخدم لتكون قادرة على تجنب العقبات. لقد استخدمنا مستشعرين ، ومع ذلك يمكنك زيادة نطاق المنطقة التي يمكن ملاحظتها عن طريق زيادة عدد المستشعرات. (المدى الفعال لكل مستشعر بالموجات فوق الصوتية: 15 درجة)

مستشعرات اللهب:

تم استخدام 4 أجهزة استشعار للهب. 3 مستشعرات تحت الهيكل متصلة بكل من المسامير التناظرية والرقمية في Arduino. تُستخدم التوصيلات الرقمية لاكتشاف الحريق لمزيد من الإجراءات بينما تُستخدم التوصيلات التناظرية فقط لتوفير قراءات للمستخدم عن مسافة إطلاق النار. يتم استخدام المستشعر الآخر في الأعلى رقميًا وتتمثل وظيفته في إرسال الأمر لإيقاف السيارة على مسافة مناسبة من الحريق ، لذلك في اللحظة التي يكتشف فيها المستشعر الموجود في الأعلى والذي له زاوية محددة الحريق ، إرسال الأمر بإيقاف السيارة وبدء تشغيل مضخة المياه وتشغيل مسدس المياه لإطفاء الحريق.

اردوينو ميجا:

سبب اختيار اردوينو ميجا على اردوينو أونو هو كما يلي:

1) يؤدي وجود وحدة Wi-Fi إلى زيادة عدد الأسطر في الكود بشكل كبير ويحتاج إلى معالج أكثر قوة لتجنب احتمال حدوث تعطل أثناء تشغيل الكود.

2) وجود عدد أكبر من المسامير في حالة الرغبة في توسيع التصميم وإضافة المزيد من الميزات.

المسارات المطاطية:

تستخدم المسارات المطاطية لتجنب أي مشكلة أو انزلاق في حالة وجود أرضية زلقة أو أشياء صغيرة في طريق الحركة.

الخطوة الثالثة: تصنيع القطع

في ما يلي ، يتم توفير الرسومات الفنية للأجزاء التي يتم إنتاجها إما بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد أو بواسطة آلة القطع بالليزر. يمكن تغيير مظهر رجل الإطفاء الخاص بك بناءً على اهتمامك ، بحيث يمكنك تغيير شكل الجسم والتصميم بأي طريقة تناسبك.

أجزاء الجسم الرئيسية المقطوعة بالليزر:

الهيكل (زجاج شبكي 6 مم) 1X

جزء السقف (زجاج شبكي 6 مم) 1X

الجزء الخلفي (MDF 3 مم) 1X

الجزء الجانبي (MDF 3mm) 2X

الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد:

حامل فائق الصوت 2X

حامل مستشعر اللهب 1X

حامل عجلة محمل 4X

تركيب مدفع المياه 1X

الخطوة 4: القطع بالليزر (جميع الأبعاد بالسنتيمتر)

الخطوة 5: الرسومات الفنية للطباعة ثلاثية الأبعاد: (جميع الأبعاد بالسنتيمتر)

الخطوة 6: التجارب

هذا مقطع فيديو قصير يعرض بعض التجارب للتحقق من وظائف المكونات المختلفة.

الخطوة 7: المحركات المؤازرة ومجموعة مدفع المياه

الخطوة 8: التجميع النهائي

الخطوة 9: توصيل مكونات الأسلاك إلى Arduino

الخطوة 10: الدبابيس المرتبطة بـ Arduino

الخطوة 11: مخطط انسيابي للبرنامج

الخطوة 12: البرمجة

V2 هو البرنامج الرئيسي والأكواد الأخرى هي برامج فرعية.