רובוטים של עוקבי קו - בקרה, עקרון עבודה ויישומים

מבוא קצר לרובוט:

רובוט הוא כל מכונה שהיא אוטומטית לחלוטין, כלומר היא מתחילה מעצמה, מחליטה על דרך העבודה שלה ועוצרת בעצמה. זהו למעשה העתק של בן אנוש, שתוכנן להקל על הנטל האנושי. ניתן לשלוט בו בצורה פנאומטית או באמצעות דרכים הידראוליות או באמצעות דרכי בקרה אלקטרוניות פשוטות. הרובוט התעשייתי הראשון היה Unimates שנבנה על ידי ג'ורג 'דעבול וג'ו אנגלברגר בסוף שנות ה -50 ותחילת שנות ה -60.
כל רובוט בנוי על שלושה חוקים בסיסיים שהוגדרו על ידי סופר המדע הבדיוני הרוסי אייזיק אסימוב:

• רובוט לא אמור לפגוע בבני האדם באופן ישיר או עקיף.
• רובוט צריך לציית לפקודות אנושיות אלא אם כן עד שהוא מפר את החוק הראשון.
• רובוט צריך להגן על קיומו, בתנאי ששני החוקים הראשון לא יופרו.

רובוט קבוע

רובוטים יכולים להיות רובוטים קבועים או רובוטים ניידים. רובוטים ניידים הם רובוטים עם בסיס נייד אשר גורם לרובוט לנוע בחופשיות בסביבה. אחד הרובוטים הניידים המתקדמים הוא הרובוט Line Follower. זה בעצם רובוט שעוקב אחר נתיב או מסלול מסוים ומחליט על דרך פעולה משלו אשר פועלת באינטראקציה עם מכשול. השביל יכול להיות קו שחור על הרצפה הלבנה (גלוי) או שדה מגנטי (בלתי נראה). היישומים שלה מתחילים משימושים ביתיים בסיסיים לשימושים תעשייתיים וכו '. התנאי הנוכחי בתעשייה הוא שהם נושאים את החבילות או החומרים מקום אחד למקום אחר באמצעות מערכת העגורים. פעמים מסוימות הרמת משקולות גדולות באותה תקופה עלולה לגרום לשבירת חומרי הרמה ולגרום גם לפגיעה בחבילות. הקו העוקב אחר הרובוטים משמש בדרך כלל לנשיאת ילדים דרך קניונים, בתים, מקומות בילוי, תעשיות. השימוש בקו עוקב רכב רובוטי הוא הובלת החומרים ממקום אחד למקום אחר בענפים. תנועת הרובוט הזו תלויה לחלוטין במסלול. הרובוט יכול לעשות כל דבר שתגדיר אותם לעשות. כמו במפעלים כל מה שהם צריכים לעשות עם ייצור המוצרים שלהם זה לייצר את הרובוט.

רובוט נייד

רובוט חסיד קו

רובוט עוקב אחר קו הוא רובוט שעוקב אחר נתיב מסוים הנשלט על ידי מנגנון החזרת פיד.

בניית רובוט עוקב אחר בסיסי:

בניית רובוט עוקב קו בסיסי כוללת את השלבים הבאים.

• תכנון החלק המכני או גוף הרובוט
• הגדרת קינמטיקה של הרובוטים
• תכנון השליטה ברובוט

רובוט עוקב אחר קו

ניתן לתכנן את החלק המכני או גוף הרובוט באמצעות AutoCAD או סביבת עבודה. רובוט עוקב בסיסי של Line יכול להיות מורכב מבסיס שבשני קצוותיו מותקנים הגלגלים. יריעה מלבנית של פלסטיק קשיח יכולה לשמש כבסיס. יתר על כן ניתן להוסיף גוף נוקשה כמו גליל יחד עם גופים מעוצבים אחרים המחוברים זה לזה על ידי מפרקים, וכל אחד מהם עם התנועה המוגדרת שלו בכיוון מסוים. הרובוט העוקב אחר קו יכול להיות רובוט נייד בעל גלגלים עם בסיס קבוע, רובוט נייד בעל רגליים עם גופים נוקשים מרובים המחוברים ביניהם על ידי מפרקים.

השלב הבא כולל הגדרת קינמטיקה של הרובוט. ניתוח קינמטי של הרובוט כרוך בתיאור תנועתו ביחס למערכת קואורדינטות קבועה. זה עוסק בעיקר בתנועת הרובוט ובתנועה של כל גוף במקרה של רובוט בעל רגליים. זה בדרך כלל כרוך בדינמיקה של תנועת הרובוט. כל מסלול הרובוט נקבע באמצעות הניתוח הקינמטי. ניתן לעשות זאת באמצעות תוכנת Workspace.

השליטה ברובוט היא ההיבט החשוב ביותר בעבודתו. כאן המונח שליטה מתייחס לבקרת תנועת הרובוט, כלומר לשלוט בתנועת הגלגלים. רובוט עוקב קו בסיסי עוקב אחר נתיב מסוים ותנועת הרובוט לאורך נתיב זה נשלטת על ידי שליטה על סיבוב הגלגלים, המונחים על הפירים של שני המנועים. אז, השליטה הבסיסית מושגת על ידי שליטה במנועים. מעגלי הבקרה כוללים שימוש בחיישנים לחישת הנתיב ו המיקרו-בקר או כל מכשיר אחר לבקרת פעולת המנוע באמצעות מנהלי ההתקן, בהתבסס על פלט החיישן.

2 דרכים לשליטה ברובוט עוקב קו

• ללא שימוש במיקרו-בקרים

דיאגרמת חסימה של מערכת הבקרה

הוא מורכב ממערך IR-LED ופוטודיודה לכל מנוע שנשלט על ידי הפעלה וכיבוי של הטרנזיסטור.

נורית ה- IR שמקבלת הטיה תקינה פולטת אינפרא אדום אור. אור IR זה מוחזר במקרה של משטח לבן ואור ה- IR המוחזר נופל על פוטודיודה. ההתנגדות של הפוטודיודה פוחתת, מה שמוביל לעלייה בזרם דרכה ובכך לירידת המתח על פניו. הפוטודיודה מחוברת לבסיס הטרנזיסטור וכתוצאה ממתח מוגבר על פני הפוטודיודה, הטרנזיסטור מתחיל להתנהל וכך המנוע המחובר לקולט הטרנזיסטור מקבל מספיק אספקה ​​כדי להתחיל להסתובב. במקרה של צבע שחור על הנתיב בו נתקל אחד ממערך החיישן, אור ה- IR אינו מוחזר והפוטודיודה מציעה התנגדות רבה יותר, מה שגורם לטרנזיסטור לעצור הולכה ובסופו של דבר המנוע מפסיק להסתובב.

כך ניתן לשלוט על המערכת כולה באמצעות סידור LED-פוטודיודה-טרנזיסטור פשוט.

• באמצעות שימוש במיקרו-בקרים

עקרון עבודה:

הרובוט הנופל בקו הוא אחד הרובוטים המפעילים את עצמם. זה מגלה ונופל קו המצוייר על האזור. הקו מסומן בקו לבן על משטח בלוק או קו חסום על משטח לבן. מערכת זו חייבת להיות הגיונית לפי הקו. יישום זה תלוי בחיישנים. כאן אנו משתמשים בשני חיישנים לצורך זיהוי נתיב. זהו חיישן קירבה וחיישן IR. חיישן הקרבה המשמש לזיהוי נתיב וחיישן IR המשמש לזיהוי מכשולים. חיישנים אלה מותקנים בקצה הקדמי של הרובוט. המיקרו-בקר הוא מכשיר חכם שכל המעגל נשלט על ידי המיקרו-בקר.

דיאגרמת חסימה של קו בעקבות רכב רובוטי עם מיקרו-בקר

סוגים שונים של כלי רכב רובוטיים בשליטת קו:

ישנם שני סוגים של כלי רכב רובוטיים בשליטת קו

• רכב רובוטי מבוסס קו נייד
• רכב רובוטי מבוקר קו מבוסס RF

יישומים של רובוט עוקב קו:

• יישומים תעשייתיים : ניתן להשתמש ברובוטים אלה כמובילי ציוד אוטומטיים בתעשיות המחליפות רצועות מסוע מסורתיות.
• יישומי רכב : ניתן להשתמש ברובוטים אלה גם כ- מכוניות אוטומטיות רץ בכבישים עם מגנטים משובצים.
• יישומים מקומיים : אלה יכולים לשמש גם בבתים למטרות ביתיות כמו ניקוי רצפות וכו '.
• יישומי הדרכה : ניתן להשתמש בהם במקומות ציבוריים כמו קניונים, מוזיאונים וכו 'בכדי לספק הדרכה לדרך.

יתרונות:

• תנועת הרובוט היא אוטומטית
• הוא משמש ליישומים למרחקים ארוכים
• פשטות הבנייה
• מערכת התאמה ושכחה
• משמש אוטומציה ביתית, תעשייתית וכו '.