پروژه الکترونیکپروژه های آردوینوپروژه های بازی و سرگرمی

پروژه ربات جاروبرقی هوشمند با آردوینو و التراسونیک

سلام. پروژه ربات جاروبرقی هوشمند با آردوینو و التراسونیک را آماده کردیم.

آموزش ساخت ربات تمیز کننده منزل با Arduino

در این پروژه آردوینو ما یک ربات جارو برقی را میسازیم که به ما در تمیز و مرتب نگهداشتن خانه و محل کار کمک میکند. این ربات چهار چرخ به صورت هوشمند میتواند از برخورد با موانع و دیوار جلوگیری کند. این ایده توسط جاروبرقی معروف Robot Roomba الهام گرفته شده است که در تصویر زیر نشان داده شده است.

جاروبرقی Robot Roomba

توضیحات مدار پروژه

در تصویر زیر شماتیک مدار این پروژه را مشاهده میکنید. این مدار ساده است و توضیحات آن در پایین آورده شده است.

شماتیک مدار پروژه ربات تمیز کننده سطوح

انتخاب میکروکنترلر یک کار بسیار مهم است، زیرا این کنترلر به عنوان مغز ربات شما عمل خواهد کرد. بیشتر پروژه های اینچنینی با آردوینو و رزبری پای ساخته میشود.در این پروژه ما از یک برد آردوینو Uno استفاده میکنیم.

همانطور که در تصاویر پایین میبینید ما یک سنسور اولتراسونیک را به جلو و دو سنسور IR را در دو طرف روبات نصب کرده ایم.

حسگر اولتراسونیک از دو دایره تشکیل شده است که یکی از آنها برای ارسال سیگنال و دیگری برای دریافت اشعه استفاده می شود. مدت زمان انتقال و برگشت توسط میکروکنترلر محاسبه می شود. اکنون از آنجا که زمان و سرعت صدا مشخص است می توان فاصله را با فرمول های زیر محاسبه کرد.

فاصله = زمان x سرعت صدا / 2

مقدار تقسیم بر 2 میشود زیرا در ابتدا فاصله رفت و برگشت حساب میشود و با تقسیم کردن بر دو فقط فاصله ارسال موج محاسبه میوشد.

اگر میخواهید آردوینو را به صورت اصولی و پروژه محور (ساخت ربات، ارتباط با اندروید، اینترنت اشیا، برنامه نویسی حرفه ای) یاد بگیرید، حتما دوره آموزش آردوینو را مشاهده کنید.

نحوه کار سنسور التراسونیک

موتورهای بسیار زیادی در زمینه رباتیک استفاده می شود که بیشترین استفاده مربوط موتورهای استپر و سروو است. از آنجا که این پروژه هیچگونه محرک پیچیده ای ندارد، ما از یک موتور معمولی PMDC استفاده خواهیم کرد. باتری ما حجیم و سنگین است از این رو ما از چهار موتور برای رانندگی ربات استفاده می کنیم که هر چهار موتور یکسان هستند.

سخت ترین کار در هنگام ساختن روبات تهیه شاسی ربات ما است. مشکل در دسترسی ابزار و مواد است. شما میتوانید از اکریلیک ، چوب یا قطعات چاپ شده سه بعدی استفاده کنید.

مدار ربات تمیز کننده سطوح

انتخاب ظرفیت باتری باید آخرین بخش کار ما باشد زیرا صرفاً به شاسی و موتورهای شما بستگی دارد. در اینجا باتری ما باید جاروبرقی را هدایت کند که در حدود 3-5A نیاز داریم. از این رو به باتری سنگینی احتیاج خواهیم داشت. در اینجا ما از SLAB 12V 20Ah SLAB استفاده میکنیم اما شما میتوانید هر طوری که میخواهید این ربات و موتور هایش را تغذیه کنید.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید
[irp posts=”5781″ name=”ساخت ربات تمیز کننده سطوح با آردوینو (پروژه ربات نظافتچی و پاک کننده کف Arduino)”]

قطعات مورد نیاز

  1. ورق های چوبی برای شاسی
  2. سنسور مادون قرمز IR
  3. سنسور التراسونیک
  4. جاروبرقی با جریان DC
  5. آردوینو Uno
  6. باتری 12 ولت 20 آمپر
  7. آی سی درایور موتور (L293D)

جاروبرقی DC

از آنجا که ربات ما بر روی سیستم 12V 20Ah DC کار می کند. جاروبرقی ما باید یک جاروبرقی 12 ولت DC باشد.

جاروبرقی با آردوینو

درایور موتور (L293D)

درایور موتور یک ماژول واسطه بین آردوینو و موتور است.استفاده از درایور موتور به این دلیل است که میکروکنترلر Arduino قادر نخواهد بود جریان مورد نیاز موتور را تأمین کند و فقط می تواند 40 میلی آمپر را تأمین کند، از این رو کشیدن جریان بیشتر از آرردوینو باعث می شود تا به طور دائمی به آن آسیب برسد.  ما از IC Driver Motor L293D استفاده خواهیم کرد که قادر به تامین حداکثر 1A است، از این رو این درایور اطلاعات را از Arduino دریافت می کند و موتور را مطابق دستورات انجام می دهد.

تست ربات و درایور موتور

کد کامل پروژه در انتهای صفحه در فایل دانلودی قرار داده شده است. توصیه می شود قبل از اتصال سنسورها ، یکبار درایور موتور و موتور ربات خود را با کد زیر تست کنید.

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(11,OUTPUT);
pinMode(12,OUTPUT);
}

void loop()
{
delay(1000);
Serial.print("forward");
digitalWrite(9,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
delay(500);
Serial.print("backward");
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,HIGH);
}

اگر همه چیز خوب کار کرد ، می توانید سنسورها و آردوینو را همانطور که در شماتیک مدار نشان داده شده است وصل کنید و کد کامل را در Arduino بارگذاری کنید.

برای دانلود فیلم پروژه جاروبرقی هوشمند با آردوینو کلیک کنید.

موارد موجود در فایل : سورس کامل ، شماتیک ها

برای دانلود فایل ها باید عضو آیرنکس باشید، تنها چند ثانیه زمان لازم است.

ورود / ثبت نام

[lrm_form default_tab=”register” logged_in_message=””]

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید
امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. مالکیتی بر مطالب ارائه شده ندارم. اکثر فعالیت بنده در زمینه ترجمه است. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *