Robot sljedbenik crte koji koristi arduino

Robot sljedbenik crte vrlo je jednostavan robot koji slijedi liniju, bilo crnu ili bijelu liniju. Ova vrsta robota vrlo je jednostavna za izradu i često je prvi izbor za početnike koji započinju s robotikom. U osnovi postoje dvije vrste robota sljedbenika crta: jedan je sljedbenik crne crte koji slijedi crnu liniju, a drugi je sljedbenik bijele crte koji slijedi bijelu liniju. Sljedbenik linije zapravo osjeti liniju i slijedi je. Iako ideja zvuči jednostavno, s malo više razvoja, roboti slični ovom praktički se koriste u mnogim aplikacijama poput robota za upravljanje tvorničkim podom ili robota u skladištu.

Koncepti linijskog sljedbenika

Koncept rada sljedbenika crte povezan je sa svjetlošću. Ovdje koristimo ponašanje svjetlosti na crno-bijelim površinama. Kad svjetlost padne na bijelu površinu, ona se gotovo u potpunosti odbija, a u slučaju crne površine svjetlost se potpuno apsorbira. Ovakvo ponašanje svjetla koristi se u izradi robota koji prati liniju.

U ovom robotskom sljedniku na bazi Arduina koristili smo IR odašiljače i IC prijemnike koji se nazivaju i fotodiode. Koriste se za slanje i primanje svjetlosti. IC prenosi infracrveno svjetlo. Kad infracrvene zrake padnu na bijelu površinu, one se reflektiraju natrag i hvataju fotodiode koje generiraju neke promjene napona. Kada IR svjetlost padne na crnu površinu, crna površina apsorbira svjetlost, a zrake se ne odbijaju natrag, pa foto dioda ne prima svjetlost ili zrake. Ovdje u ovom robotu sljedbeniku Arduino linije kada senzor osjeti bijelu površinu, Arduino dobiva 1 kao ulaz, a kada crnu liniju Arduino dobiva 0 kao ulaz.

Budući da je Robot sljedbenik linija zanimljiv početnički projekt, izradili smo ga i pomoću različitih razvojnih ploča, osim Arduina, ako želite, možete ih provjeriti i na donjoj poveznici

• Robot za sljedbenike linija pomoću mikrokontrolera 8051
• Robot sljedbenik linija koji koristi Raspberry Pi
• Terenski sljedbenik zasnovan na lansirnoj ploči na MSP430
• Jednostavno praćenje linije pomoću PIC mikrokontrolera
• Sljednik linije pomoću ATmega16 AVR mikrokontrolera

Objašnjenje sklopa

Cijeli robot sljedbenika Arduino može se podijeliti u 3 dijela: odjeljak senzora, odjeljak upravljanja i odjeljak vozača.

Odjeljak senzora:

Ovaj odjeljak sadrži IR diode, potenciometar, komparator (Op-pojačalo) i LED diode. Potenciometar se koristi za podešavanje referentnog napona na jednom terminalu komparatora, a IR senzori koriste se za osjet linije i daju promjenu napona na drugom terminalu komparatora. Tada usporednik uspoređuje oba napona i generira digitalni signal na izlazu. Ovdje u ovom krugu sljednika crte koristili smo dvije usporedbe za dva senzora. LM 358 koristi se kao komparator. LM358 ima ugrađena dva Op-pojačala s malo šuma.

Kontrolni odjeljak:

Arduino Pro Mini koristi se za upravljanje cijelim postupkom robota sljedbenika linija. Izlazi komparatora povezani su s digitalnim pin brojevima 2 i 3 Arduina. Arduino čita te signale i šalje naredbe krugu vozača sljedbeniku pogonskog sklopa.

Odjeljak za vozača:

Odjeljak za vozača sastoji se od pokretača motora i dva istosmjerna motora. Vozač motora koristi se za pogon motora jer Arduino ne opskrbljuje motor s dovoljno napona i struje. Dakle, dodajemo krug pokretača motora kako bismo dobili dovoljno napona i struje za motor. Arduino šalje naredbe ovom vozaču motora, a zatim on pokreće motore.

Rad linijskog sljedbenika robota koristeći Arduino

Zanimljiva je izrada robota sljedbenika Line pomoću Arduina. Robot koji prati liniju prepoznaje crnu liniju pomoću senzora, a zatim šalje signal Arduinu. Tada Arduino pokreće motor prema izlaznoj snazi ​​senzora.

Ovdje u ovom projektu koristimo dva modula IR senzora, naime lijevi i desni senzor. Kad i lijevi i desni senzor osjete bijelu boju, robot se pomiče naprijed.

Ako lijevi senzor dolazi na crnu crtu, robot okreće lijevu stranu.

Ako desni senzor osjeti crnu liniju, tada robot skrenite udesno dok oba senzora ne dođu na bijelu površinu. Kad dođe bijela površina, robot se ponovno kreće naprijed.

Ako oba senzora dođu na crnu crtu, robot se zaustavlja.

Kružni dijagram

Kompletna shema za Arduino linija sljedbenika robot je prikazano na gornjoj slici. Kao što vidite, izlaz komparatora izravno je povezan s Arduinoovim digitalnim pinovima 2 i 3. A ulazni pin 2, 7, 10 i 15 vozača motora povezan je s Arduinovim digitalnim pinovima 4, 5, 6 i 7. I jedan je motor povezan na izlaznom zatiču pokretača motora 3 i 6, a drugi motor na pinu 11 i 14.

Objašnjenje programa

U programu smo, prije svega, definirali ulazni i izlazni pin, a zatim u petlji provjeravamo ulaze i šalje izlaz prema ulazima na izlazni pin za pogonski motor. Za provjeru ulaznog pina koristili smo naredbe "if". Kompletni kôd robotskog sljedbenika možete pronaći na dnu ove stranice.

U ovom retku postoje četiri uvjeta nakon robota koja čitamo pomoću Arduina. Koristili smo dva senzora, naime lijevi i desni senzor.

Ulazni	Izlaz	Pokret Robota
Lijevi senzor	Desni senzor	Lijevi motor	Desni motor
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	0	0	0	0	Stop
0	1	1	0	0	0	Skrenuti desno
1	0	0	0	1	0	Skrenite lijevo
1	1	1	0	1	0	Naprijed

Kôd sljedbenika arduino linije pišemo prema uvjetima prikazanim u gornjoj tablici.

Potrebne komponente

Arduino

U našem smo projektu koristili mikrokontroler za nadzor cijelog procesa sustava koji je ARDUINO. Arduino je hardver otvorenog koda i vrlo koristan za razvoj projekata. Na tržištu su dostupne mnoge vrste arduina poput Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad itd. Ovdje smo u ovom projektu koristili arduino pro mini jer je arduino pro mini mali i tako kompatibilan s pločama. Za sagorijevanje arduino koda robota sljedbenika linije koristili smo FTDI plamenik.

L293D vozač motora

L293D je IC upravljački program motora koji ima dva kanala za pogon dva motora. L293D ima dva ugrađena para tranzistora Darlington za pojačavanje struje i zasebni pin za napajanje za vanjsko napajanje motora.

IR modul:

IR modul je senzorski krug koji se sastoji od IR LED / fotodiodnog para, potenciometra, LM358, otpornika i LED. IR senzor prenosi infracrvenu svjetlost, a fotodioda prima infracrvenu svjetlost.

Napajanje

Dodao sam regulator napona kako bih dobio 5 volti za Arduino, usporednik i upravljački program motora. A za napajanje kruga koristi se 9-voltna baterija.