ربات های مسیر یاب !

[Samaneh]

ربات مسیریاب رباتی است که می تواند در یک مسیر از قبل تعیین شده حرکت کند ، این مسیر میتواند یک خط سیاه در زمینه سفید یا یک خط سفید در زمینه سیاه باشد .ربات باید بتواند انواع مسیرهای موجود مانند پیچ، بریدگی، خطوط زاویه دار و مهم تر از همه حلقه را در کمترین زمان ممکن طی کند .
ساخت ربات های مسیر یاب کاری نسبتا ساده میباشد ، برای ساخت ربات ،شما نیاز به دانش برنامه نویسی برای پردازنده و رباتیک برای ساخت قسمت متحرک دارید ، شما همچنین باید طریقه کار با سنسور ها را بدانید ، در ادامه شما را با کلیه مراحل ساخت ربات مسیر یاب اشنا میکنیم .
یک ربات مسیر یاب از بخش های کلی زیر تشکیل میشود که در ادامه هر یک را بررسی میکنیم :
بدنه ربات
مدار تغذیه
قسمت حرکت
بخش سنسور ها و فرمان
پردازنده و برنامه نویسی
بدنه ربات:
برای بدنه ربات ، شما میتوانید از هر جسمی استفاده کنید اما این جسم باید دارای شرایط زیر باشد:
- سبک باشد
- محکم باشد
- امکان سوار کردن اجزا روی ان وجود داشته باشد.
- امکان ایجاد تغیر در شکل آن باشد .
-جمع جور باشد.
با توجه به مطالب بالا بهترین گزینه برای بدنه ربات پلاستیک میباشد ، شما میتوانید از شاسی ماشین های اسباب بازی یا از شاسی های اماده موجود در بازار استفاده کنید . در یک ربات معمولا پردازنده و قسمت فرمان در وسط بدنه ، موتور ها در طرفین ، سنسور ها در جلو ، و باطری در عقب قرار میگیرد . همچنین کلیه اجزا توسط پیچ و مهره یا چسپ حراراتی یا .. (بهتر است از پیچ و مهره استفاده شود )محکم به بدنه چسبانده میشوند . برای حفاظت از پردازنده در مقابل نویز یک روکش فلزی روی قسمت فرمان قرار میگیرد . همچنین برای جلوگیری از دستکاری مدارات و اجزای ربات حتما برای بدنه یک روکش مناسب تهیه کنید ، بطوری که فقط چرخ ها بیرون باشد و بس .
مدار تغذیه :
برای تغذیه ربات میتوانید از ولتاژ مستقیم منبع تغذیه DC و یا از باطری استفاده نمایید که در این قسمت طریقه استفاده از منبع تغذیه DC گفته میشود .
از انجا که ولتاژ ورودی شما از یک منبع تغذیه گرفته میشود ، شما باید نسبت به صاف و رگوله بودن ان اطمینان حاصل کنید . ممکن است شما خود را برای یک مسابقه اماده کنید و در مکان مسابقه یک منبع تغذیه بدون اصل ونصب در اختیار شما قرار گیرد ، که به ازای ولتاژ 12 ولت ، 14 ولت با نوسان زیاد میدهد ، بنابرای باید خودتان دست به کار شوید و برای رباتتان یک بخش تغذیه مجزا بسازید . معمولا ولتاژ تغذیه موتور ها 12 ولت و ولتاژ تغذیه پردازنده و سنسور ها و ... 5 ولت میباشد .
شما میتوانید از یک رگولاتور 12 و 5 ولت مطابق شکل زیر استفاده کنید :
[attachment=32]

توجه داشته باشید که به هیچ عنوان ورودی تغذیه رگولاتور 5 ولت را از خروجی رگولاتور 12 نگیرید ، این کار علاوه بر ایجاد گرما در رگولاتور باعث افت ولتاژ در خروجی ان میشود .
ولتاژ ورودی مدار بالا میتواند از 12 تا 15 ولت متغیر باش و در صورتی که از مدار بالا استفاده نکنید ، نوسانات ولتاژ باعث خرابی پردازنده و تغییر قدرت و سرعت موتور ها میشود .
برای اینکه ربات خود را در برابر ولتاژ معکوس (برعکس بودن پلاریته ی ورودی ) حفظ کنید میتوانید از یک پل دیود در ورودی استفاده نمایید
در قسمت بعدی در مورد قسمت حرکت بحث خواهیم کرد

[Samaneh]

در این قسمت در مورد تغذیه ربات با باطری ، توضیح داده می شود .
بهترین نوع باطری برای تغذیه ربات ها باطری های ni-cd میباشد . معمولا ولتاژ مورد نیاز برای پردازنده و سنسور ها ، 5 ولت و ولتاژ مورد نیاز برای موتور ها بین 10 تا 12 ولت است ، برای ساختن یک منبع تغذیه با باطری ، روش های مختلفی وجود دارد که در زیر هر یک را مطرح میکنیم و مزایا و معایب ان را بررسی میکنیم : (با فرض اینکه ولتاژ کار پردازنده 2.7 تا 5.5 ولت و ولتاژ کار موتور ها 12 ولت است)

1- استفاده از تغذیه جدا برای پردازنده و موتور ها
معایب:
-به فضای زیادی جهت گذاشتن باطری ها نیاز داریم ( در صورتی که از باطری های 1.5 ولتی استفاه کنید باید تعداد 13 عدد از انها را در ربات خود بگذارید)
- باطری ها سنگین هستند ، برای حرکت ربات به موتور های پرقدرت نیاز هست که باعث بالا رفت مصرف باطری و.. میشود .
-شارژ کردن 13 عدد باطری وقت زیادی میگیرد و ممکن است بعضی از انها خوب شارژ نشوند.
مزایا :
-تغذیه موتور ها و پردازنده جدا میباشد و تاثیری رو هم ندارد

از انجا که ربات ها باید کوچک و کم حجم طراحی شوند ، پس روش بالا حذف میشود
2- استفاده از 8 عدد باطری 1.5 ولتی که با هم سری شده اند .
در این روش میتوان ولتاژ تغذیه پردازنده را از سه باطری اول و تغذیه موتور ها را از کل باطری ها گرفت .
معایب:
-در این روش چون از سه باطری اول جریان بیشتری کشیده میشود ، خطر افت ولتاژ انها وجود دارد ( در مواقعی که ربات مسیر طولانی را طی میکند )
-در صورتی که از موتور و باطری نامرغوب استفاده شود ، ولتاژ باطری در لحظه راه اندازی موتور ها افت میکند و باعث ریست شدن پردازنده میشود .
-ممکن است بعضی از باطری ها به خوبی باطری های دیگر شارژ نشوند و در هنگام کار ربات مشکل ساز شوند.
مزایا :
-هزینه ی کمتر جهت تعویض باطری ها (همه انها با هم خراب نمیشوند)
- وجود شارژر های اماده
-تنوع در نوع باطری (از نظر جریان دهی)
از انجا که ربات شما فقط چند بار (چند بار تست و یک مسابقه) کار میکند و شما توانای پرداخت انواع هزینه ها را دارید ، پس روش بالا روش مناسبی نیست .
3-استفاده از مدار زیر :

[attachment=31]


در مدار بالا فقط از یک باطری برای تامین ولتاژ ربات استفاده شده است (عدم نیاز به فضا زیاد و کم شدن وزن ربات )، ولتاژ این باطری 12 ولت است و باید توان جریان دهی حداقل 1 امپر / ساعت را داشته باشد . تا وقتی که ولتاژ باطری بالای 7.5 ولت است مشکلی برای پردازنده پیش نمی اید چون ولتاژ ورودی رگولاتور میتواند تا 1.5 برابر ولتاژ خروجی کاهش یابد (با کم شدن ولتاژ باطری فقط توان و سرعت چرخش موتور ها کم میشود و ولتاژ تغذیه پردازنده همچنان ثابت است ) و کار شما تارسیدن به این میزان تمام است و شما برنده مسابقه شده اید .
در صورتی که با استفاده از باطری وزن و ابعاد ربات شما بزرگ میشود ، از منبع تغذیه خارجی استفاده کنید

[Samaneh]

البته ببخشید شکل هاش برام باز نشد اگه تونستم حتما میذارمشون!

[Samaneh]

درضمن اگه کسی اطلاعات بیشتری داره ممنون میشم در این پست قرار بده !

[Samaneh]

قسمت حرکت :
این قسمت در اغلب ربات ها مشتر ک هست و بسته به امکانات موجود میتوانید از هر روش استفاده کنید .
1- سیستم حرکت چهار چرخ (اگه اسمش این نیست بگید )
در این روش ربات دارای چهار چرخ میباشد ، چرخ های سمت راست توسط چرخدنده های به هم متصل شده اند ، دو چرخ سمت چپ نیز همین گونه اند ، برای گردش ربات ، چرخ های یک سمت برعکس میچرخند ، مثلا فرض کنید ربات به سمت راست گردش میکند ، در این صورت چرخ های سمت راست ، برعکس میچرخد ، چرخ های سمت چپ نیز به صورت عادی گردش میکند .

2- استفاده از چرخ هرز گرد :
این روش متداولترین روش جایگزاری چرخ ها است ، در این روش دو عدد موتور به دو چرخ عقب متصل میشود ، در قسمت جلو یک عدد چرخ هرز گرد بسته میشود ، برای چرخش به چپ موتور سمت چپ خاموش و موتور سمت راست روشن میماند ، برای گردش به سمت دیگر نیز برعکس .
3-روش معمولی ، در این روش مانند سیستم حرکتی اتوموبیل ، یک موتور وظیفه چرخاندن چرخ های عقب را به عهده دارد، همچنین یک چرخ زاویه دو چرخ جلو را کنترل مینماید .

مواد استفاده شده در سیستم حرکتی :
1- سیستم کنترل (پردازنده ) در مورد پردازنده در بخش اخر بحث میشود .
2-درایور موتور :
ازدرایور ها برای افزایش جریان و ولتاژ اعمالی به موتور و همچنین جدا کردن ان از بخش کنترل استفاده میشود .
راه اندازه های زیادی برای کنترل موتور ها وجود دارد که در زیر به بررسی دو مورد از نها یعنی uln2003 و l298 میپردازیم :
uln2003 :
حداکثر جریان خروجی این درایو 500 میلی امپر میباشد و ولتاژ خروجی ان به میزان ولتاژ تغذیه موجود بین پایه گراند ایسی و سیم مشترک موتور است و میتواند حداکثر 50 ولت باشد ، ولتاژ ورودی ان نیز حداکثر 30 ولت است و ایسی از ورودی جریان 25 میلی امپر را به ازای بیشترین ولتاژ میکشد.
این درایو قادر به راه اندازی تعداد 7 موتور میباشد . پایه های 1 تا 7 ورودی و پایه های 10 تا 16 خروجی های قطعه هستند ، همچنین پایه 8 گراند و پایه 9 ولتاژ مثبت است که باید با ولتاژ مثبت موتور ها یکی باشد

با استفاده از این درایو فقط میتوان چرخش یا عدم چرخش موتور را کنترل کرد.
l298 و بعدا میگم !

[Samaneh]

(پرخ ) نمیدونم چیه ؟
یا غلط املائی هست ( آخه این متن خیلی غلط املائی داشت!)
یا من نمیدونم چیه ؟( پس اگه کسی میدونه از گفتنش دریغ نفرماید !)لطفا!

[Ali]

بنظر همون چرخه!؟
غلط املائیه!
ضمنا تراشه ULN2003 و ULN2803 بیشتر در راه اندازی موتور های پله ای کاربرد دارند. چون در موتور های پله ای نیازی به تغییر جهت نیست.

[Samaneh]

L298:

اين قطعه مي تواند دو موتور را به صورت مجزا راه اندازي کرده و جهت گردش آنها را کنترل نمايد. که اين کنترل توسط اعمال ولتاژ به چهار ورودي منطقي اين قطعه صورت مي گرد. ( براي هر موتوردو ورودي ) که مي توان خروجي ميکروکنترلر يا مدارات حسگر را به صورت مستقيم به اين چهار ورودي متصل نمود و به راحتي موتور را کنترل کرد.

L298دارای 15 پایه است:

پایه شماره 1:

این پایه برای کنترل جریان موتور A استفاده می شودو می تونیم این پایه رو مستقیما به مدار منفی(GND) وصل کنیم.

پایه شماره2:

این پایه به یکی از ترمینال ها ی موتور A وصل می شود

پایه شماره 3:

به دیگر ترمینال موتو A وصل میشود.

پایه شماره 4:

به 12 ولت وصل میشود

پایه شماره 5:

به ورودی وصل میشود،(به صفر یا 5 ولت وصل می شود.)

پایه شماره 6:

به 5 ولت وصل می شه.

پایه شماره7:

به ورودی وصل میشه(به صفر یا 5ولت)

پایه شماره 8:

به مدار منفی مدار وصل میشه.

پایه شماره 9:

به 5 ولت وصل میشه

پایه شماره 10:

ورودی شماره 2

پایه شماره 11:

به 5 ولت وصل میشه

پایه شماره 12:

ورودی شماره 2

پایه شماره 13:

به خروجی وصل میشه که همون موتور شماره 2

پایه شماره 14:

به ترمینال دیگه موتور شماره 2 وصل میشه

پایه شماره 15:

به مدار منفی وصل میشه.

نکته:در صورتی که از این قطعه برای راه اندازی موتورهای روبات خود بهره میگیرید دقت کنید که حتماً بر روی آن حرارت گیر مناسب وصل نمایید