Roboti sledovače linek - ovládání, pracovní princip a aplikace

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Krátký úvod do robota:

Robot je jakýkoli stroj, který je zcela automatický, to znamená, že začíná sám, rozhoduje o svém vlastním způsobu práce a sám se zastaví. Je to vlastně replika lidské bytosti, která byla navržena tak, aby ulehčila lidské zátěži. Může být ovládán pneumaticky nebo hydraulicky nebo pomocí jednoduchých způsobů elektronického ovládání. Prvním průmyslovým robotem byly Unimates postavené Georgem Devolem a Joe Engelbergerem na konci 50. a počátku 60. let.
Libovolný robot je postaven na 3 základních zákonech definovaných ruským autorem science fiction Isaacem Asimovem:

  • Robot by neměl ublížit lidské bytosti přímo ani nepřímo.
  • Robot by měl poslouchat lidské příkazy, pokud a dokud neporuší první zákon.
  • Robot by měl chránit svou vlastní existenci za předpokladu, že nebudou porušeny první dva zákony.
Opravený robot

Opravený robot



Roboty mohou být pevné roboty nebo mobilní roboty. Mobilní roboti jsou roboti s mobilní základnou, díky níž se robot může volně pohybovat v prostředí. Jedním z pokročilých mobilních robotů je robot Line Follower. Je to v podstatě robot, který sleduje určitou cestu nebo trajektorii a rozhoduje o svém vlastním postupu, který interaguje s překážkou. Cesta může být černá čára na bílé podlaze (viditelná) nebo magnetické pole (neviditelná). Jeho aplikace začínají od základního domácího použití až po průmyslové použití atd. Současným stavem v průmyslu je přeprava balíků nebo materiálů z jednoho místa na druhé pomocí jeřábového systému. Někdy může zvedání velkých závaží v té době způsobit rozbití zdvihacích materiálů a také poškození balíků. Linka následující roboty se běžně používá k přepravě dětí po nákupních centrech, domech, zábavních místech, průmyslech. Použití následování řádků robotické vozidlo je přeprava materiálů z jednoho místa na jiné místo v průmyslových odvětvích. Tento pohyb robota zcela závisí na trati. Robot může dělat cokoli, co jim nastavíte. Stejně jako v továrnách, vše, co mají co do činění s výrobou svých produktů, je výroba robota.


Mobilní robot

Mobilní robot



Robot pro sledování čáry

Robot sledující čáru je robot, který sleduje určitou cestu řízenou mechanismem zpětné vazby.

Budování základního robota sledovače linek:

Sestavení základního robota sledovače linií zahrnuje následující kroky.

  • Navrhování mechanické části nebo těla robota
  • Definování kinematiky robotů
  • Návrh ovládání robota
Robot sledovače linek

Robot sledovače linek

Mechanickou část nebo tělo robota lze navrhnout pomocí aplikace AutoCAD nebo Workspace. Základní robot sledovače čáry může sestávat ze základny, na jejíž obou koncích jsou namontována kola. Jako základ lze použít obdélníkový plech z tvrdého plastu. Dále lze přidat tuhé těleso, jako je válec, spolu s dalšími tvarovanými tělesy, která jsou navzájem propojena klouby a každá svým definovaným pohybem v konkrétním směru. Robotem Line lineer může být mobilní robot na kolečkách s pevnou základnou, mobilní robot s nohama s více tuhými těly propojenými klouby.

Další krok zahrnuje definování kinematiky robota. Kinematická analýza robota zahrnuje popis jeho pohybu s ohledem na pevný souřadný systém. Týká se to hlavně pohybu robota a pohybu každého těla v případě robota s nohama. Obvykle zahrnuje dynamiku pohybu robota. Celá trajektorie robota je nastavena pomocí kinematické analýzy. To lze provést pomocí softwaru Workspace.


Ovládání robota je nejdůležitějším aspektem jeho práce. Zde se termín řízení vztahuje na řízení pohybu robota, tj. Řízení pohybu kol. Základní sledovací robot sleduje určitou cestu a pohyb robota po této cestě je řízen řízením otáčení kol, která jsou umístěna na hřídelích dvou motorů. Základní ovládání je tedy dosaženo ovládáním motorů. Řídicí obvody zahrnují použití senzorů ke snímání cesty a mikrokontrolér nebo jakékoli jiné zařízení k ovládání provozu motoru prostřednictvím ovladačů motoru na základě výstupu snímače.

2 způsoby ovládání robota sledujícího linku

  • Bez použití mikrokontrolérů
Blokové schéma řídicího systému

Blokové schéma řídicího systému

Skládá se z IR-LED a fotodiodového uspořádání pro každý motor, které je řízeno zapínáním a vypínáním tranzistoru.

IR LED při správném předpětí vyzařuje infračervené světlo. Toto IR světlo se odráží v případě bílého povrchu a odražené IR světlo dopadá na fotodiodu. Odpor fotodiody klesá, což vede ke zvýšení proudu, který prochází, a tím k poklesu napětí na ní. Fotodioda je připojena k základně tranzistoru a v důsledku zvýšeného napětí na fotodiodě začne tranzistor vodit a motor připojený ke kolektoru tranzistoru dostane dostatečné napájení, aby se mohl začít otáčet. V případě černé barvy na cestě, na kterou narazí jedno z uspořádání senzorů, se IR světlo neodráží a fotodioda nabízí větší odpor, což způsobí, že tranzistor zastaví vedení a nakonec se motor přestane otáčet.

Celý systém tak lze ovládat pomocí jednoduchého uspořádání LED-fotodioda-tranzistor.

  • S využitím mikrokontrolérů

Pracovní princip:

Robot ladem ležící na lince je jedním ze samostatně pracujících robotů. To detekuje a ladem drží čáru nakreslenou na ploše. Čára je označena bílou čárou na povrchu bloku nebo čárou bloku na bílém povrchu. Tento systém musí mít smysl po řádku. Tato aplikace závisí na čidlech. Zde používáme dva senzory pro účely detekce cesty. To je senzor přiblížení a IR senzor. Senzor přiblížení používaný k detekci dráhy a IR senzor používaný k detekci překážek. Tyto senzory jsou namontovány na předním konci robota. Mikrokontrolér je inteligentní zařízení, celý obvod je řízen mikrokontrolérem.

Blokové schéma linky sledující robotické vozidlo s mikrokontrolérem

Blokové schéma linky sledující robotické vozidlo s mikrokontrolérem

Různé typy linkově řízených robotických vozidel:

Existují dva typy liniových robotických vozidel

  • Mobilní linkově řízené robotické vozidlo
  • Vysokofrekvenční linkové robotické vozidlo

Aplikace robota pro sledování linky:

  • Průmyslové aplikace : Tyto roboty lze použít jako automatizované nosiče vybavení v průmyslových odvětvích, které nahrazují tradiční dopravní pásy.
  • Automobilové aplikace : Tyto roboty lze také použít jako automatické vozy běží na silnicích s vloženými magnety.
  • Domácí aplikace : Mohou být také použity v domácnostech pro domácí účely, jako je čištění podlah atd.
  • Naváděcí aplikace : Mohou být použity na veřejných místech, jako jsou nákupní střediska, muzea atd., Jako vodítko po stezce.

Výhody:

  • Pohyb robota je automatický
  • Používá se pro aplikace na velké vzdálenosti
  • Jednoduchost stavby
  • Systém Fit and Forget
  • Používá se v domácnostech, průmyslových automatizacích atd.