ساخت ربات مسیریاب تعقیب خط با آردوینو
29 جولای 2021 2021-07-28 8:18ساخت ربات مسیریاب تعقیب خط با آردوینو
ساخت ربات مسیریاب تعقیب خط با آردوینو
ساخت ربات مسیریاب یا همان تعقیب کننده خط که به انگلیسی به آن Line follower robot میگویند؛ در واقع یک ربات را نشان میدهد که میتواند دنباله یک خط پررنگ با کنتراست بالا روی پس زمینه روشن یا برعکس (به طور مثال خط سیاه در پس زمینه سفید، یا خط سفید در پس زمینه سیاه) را دنبال کند. این ربات قادر است مسیر خاصی را شناسایی کرده و آن را پیش ببرد؛ البته این خطوط باید مشخص بوده و دارای عرض قابل قبولی باشند. در این مطلب قصد داریم در مورد این رباتهای ساده اما در عین حال جذاب حرف بزنیم. رباتهای مسیر یاب به صورت پیشرفتهتری نیز تولید میشوند و از مدلهای بسیار ساده و تا مدلهای پیشرفته را به خود اختصاص دادهاند و دارای کاربردهای بسیار زیادی در بخش خانگی، صنعتی، پزشکی و … میباشند.
در این مقاله قصد داریم تا یک ربات تعقیب خط بسازیم. در ساخت این ربات از گیربکس های تک شفت استفاده خواهیم کرد. همچنین برای ساخت شاسی آن از ورق پلاستیکی استفاده میکینم که شما نحوه کار با آنها را در مقاله آموزش کار با پلاستیک برای ساخت شاسی ربات آموخته اید.
در ادامه لیست از وسایل مورد نیاز برای ساخت ربات را ملاحظه میکنید.
وسایل مورد نیاز
ورق پلاستیکی PVC
چسب حرارتی
گیربکس 200 دور
جامپر
برد آردوینو
باتری 18650
جا باتری 18650
چرخ ربات
سنسور IR
سیم نازک چند رشته
درایور موتور
برای ساخت این ربات میتوانید تمام وسایل مورد نیاز خود را با تهیه کیت ساخت ربات مسیر یاب با آردوینو تهیه کنید.
در این بخش از آموزش رباتیک سنسور IR استفاده خواهیم کرد که قصد داریم در این مقاله بیشتر با کاربرد این سنسور آشنا شویم.
نحوه عملکرد سنسور IR
سنسور IR یا سنسور مادون قرمز دارای یک فرستنده و یک گیرنده میباشد. اما این فرسنده و گیرنده چگونه عمل میکنند؟
قبل از پاسخ به این سوال باید کمی اطلاعات در مورد رنگها داشته باشیم. در طبیعت رنگهای متنوعی وجود دارد که آنها را میبینیم. اما رنگهایی نیز وجود دارد که با چشم غیر مسلح دیده نمیشود. این رنگها در دو گروه نامگذاری میشوند.
- رنگهای ماورا بنفش
- رنگهای مادون قرمز
در سنسور IR یک فستنده داریم که میتواند نور مادون قرمز تولید کند. شما این نور را با چشم غیر مسلح نمیبینید اما اگر با دوربین موبایل خود به آن نگاه کنید میتوانید این نور را ببینید.
اما در کنار این فرستنده یک گیرنده وجود دارد که میتواند نور مادون قرمز را تشخیص دهد. در تصویر زیر شکل این فرستنده و گیرنده را ملاحظه میکنید.
مرکز آموزشی و کارآفرینی خوارزمی مجری رسمی برگزاری دوره های آموزشی رباتیک به صورت حضوری و آنلاین. ارائه ی گواهینامه بین المللی مورد تایید سازمان آموزش فنی و حرفه ای کشور قابل ترجمه با مهر دادگستری و وزارت امور خارجه
اما در ربات مسیر یاب این گیرنده و فرستنده چگونه عمل میکنند؟
برای پاسخ به این سوال قبل از هر چیز باید بدانیم بازتاب نور چیست.
می دانید که اجسام را میتوان به دو دستهی منیر و غیرمنیر تقسیم كرد. اجسام منیر مانند خورشید یا یك لامپ روشن از خودشان نور دارند؛ بنابراین نور آنها میتواند به طور مستقیم به چشم ما برسد و آنها را ببینیم. اما اجسام غیرمنیر در صورتی توسط چشم قابل رۆیت است كه نور یك چشمهی نور، از روی آنها بازتاب شود و به چشم ما برسد.
دیده شدن اشیای درون اتاق، هنگامی كه چراغ روشن است، به دلیل انتشار نور در اتاق و باز گشت نور از سطح اشیاء و رسیدن آن به چشم است.
اما اگر نوری به جسم تابانده شود چه اتفاقی میافتد؟
بخشی از این نور بازتابیده میشود
بخشی از این نور جذب جسم میگردد
بخشی از این نور از جسم عبور میکند
جنس و یا رنگ یک جسم باعث میشود که تعیین کنیم که برای نور چه اتفاقی میافتد.
به عنوا مثال بیشتر نوری که به یک شیشه تابانده شود از آن عبور میکند.
اما جسمهایی با رنگ روشن بیشتر نور را بازتاب میدهند و جسمهایی با رنگ تیره بیشتر نور را جذب میکنند. بنابراین رنگ سفید بیشترین بازتاب نور را دارد و رنگ سیاه کمترین بازتاب نور را دارد.
ما در ساخت ربات مسیریاب از این ویژگی استفاده خواهیم کرد. خط سیاه کمترین بازتاب نور را دارد و زمین اطراف که به رنگ سفید یا روشن است بیشترین بازتاب نور را دارد.
تا اینجا متوجه شدیم که اگر سنسور مادون قرمز را روی خط سیاه قرار دهیم گیرنده بازتابی بسیار کمی دریافت میکند و اگر روی خط سفید باشد بیشترین بازتاب را دریافت میکنیم. و این دقیقا به ما در تشخیص یک خط سیاه در زمینه سفید کمک خواهد کرد. دقت کنید رنگ سفید و سیاهی که انتخاب میکنیم در عملکرد درست ربات بسیار تاثیر گذار است.
ﺟﻬﺖ درﯾﺎﻓﺖ ﻣﺸﺎوره ﺗﺨﺼﺼﯽ راﯾﮕﺎن ﺑﻤﻨﻈﻮر ﺷﺮﮐﺖ در دوره رباتیک ﻫﻤﯿﻦ اﻻن با ما تماس بگیرید یا جهت تماس کارشناسان مربوطه با شما فرم زیر را تکمیل نمایید.
اوووپس! نمی توانیم فرم شما را بیابیم.
در نهایت با آپلود برنامه آردوینو شما میتوانید ربات خود را راه اندازی کنید.
//ARDUINO LINE FOLLOWING CAR// // YOU HAVE TO INSTALL THE AFMOTOR LIBRARY BEFORE UPLOAD THE CODE// // GO TO SKETCH >> INCLUDE LIBRARY >> ADD .ZIP LIBRARY >> SELECT AF MOTOR ZIP FILE // //including the libraries #include <AFMotor.h> //defining pins and variables #define left A0 #define right A1 //defining motors AF_DCMotor motor1(1, MOTOR12_1KHZ); AF_DCMotor motor2(2, MOTOR12_1KHZ); AF_DCMotor motor3(3, MOTOR34_1KHZ); AF_DCMotor motor4(4, MOTOR34_1KHZ); void setup() { //declaring pin types pinMode(left,INPUT); pinMode(right,INPUT); //begin serial communication Serial.begin(9600); } void loop(){ //printing values of the sensors to the serial monitor Serial.println(digitalRead(left)); Serial.println(digitalRead(right)); //line detected by both if(digitalRead(left)==0 && digitalRead(right)==0){ //Forward motor1.run(FORWARD); motor1.setSpeed(150); motor2.run(FORWARD); motor2.setSpeed(150); motor3.run(FORWARD); motor3.setSpeed(150); motor4.run(FORWARD); motor4.setSpeed(150); } //line detected by left sensor else if(digitalRead(left)==0 && !analogRead(right)==0){ //turn left motor1.run(FORWARD); motor1.setSpeed(200); motor2.run(FORWARD); motor2.setSpeed(200); motor3.run(BACKWARD); motor3.setSpeed(200); motor4.run(BACKWARD); motor4.setSpeed(200); } //line detected by right sensor else if(!digitalRead(left)==0 && digitalRead(right)==0){ //turn right motor1.run(BACKWARD); motor1.setSpeed(200); motor2.run(BACKWARD); motor2.setSpeed(200); motor3.run(FORWARD); motor3.setSpeed(200); motor4.run(FORWARD); motor4.setSpeed(200); } //line detected by none else if(!digitalRead(left)==0 && !digitalRead(right)==0){ //stop motor1.run(RELEASE); motor1.setSpeed(0); motor2.run(RELEASE); motor2.setSpeed(0); motor3.run(RELEASE); motor3.setSpeed(0); motor4.run(RELEASE); motor4.setSpeed(0); } }
مرکز آموزشی و کارآفرینی خوارزمی در مسیر یادگیری مهارت های حرفه ای، پیشرفت شغلی، کارآفرینی و توسعه کسب و کار با بهره مندی از دانش و تجربه اساتید متخصص و دارا بودن کادری مجرب در کنار فراهم آوردن محیطی پویا با امکانات روز آموزشی، با افتخار در کنار شما خواهد بود. امیدواریم بتوانیم نقش و سهمی موثر در آینده، جایگاه شغلی و اجتماعی شما مردم کشور عزیزمان ایران داشته باشیم و رسالت اجتماعی خود را به نحو احسن ایفا نماییم.
دستهها