अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करते हुए बाधा से बचाव रोबोट वाहन

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परिचय:

अब दिन के कई उद्योग अपने उच्च स्तर के प्रदर्शन और विश्वसनीयता के कारण रोबोट का उपयोग कर रहे हैं और जो मानव के लिए एक बड़ी मदद है। बाधा से बचाव रोबोटिक्स का उपयोग बाधाओं का पता लगाने और टकराव से बचने के लिए किया जाता है। यह एक स्वायत्त रोबोट है। बाधा परिहार रोबोट के डिजाइन को उनके कार्य के अनुसार कई सेंसर के एकीकरण की आवश्यकता होती है।

बाधा का पता लगाना इस स्वायत्त रोबोट की प्राथमिक आवश्यकता है। रोबोट को रोबोट पर घुड़सवार सेंसर के माध्यम से आसपास के क्षेत्र से जानकारी मिलती है। कुछ सेंसिंग डिवाइसों का उपयोग बाधा का पता लगाने के लिए किया जाता है जैसे कि बम्प सेंसर, इंफ्रारेड सेंसर, अल्ट्रासोनिक सेंसर इत्यादि। अल्ट्रासोनिक सेंसर बाधा का पता लगाने के लिए सबसे उपयुक्त है और यह कम लागत का है और इसकी उच्च क्षमता है।




बाधा से बचाव रोबोट वाहन

बाधा से बचाव रोबोट वाहन

काम करने का सिद्धांत:

बाधा से बचाव रोबोट वाहन अपने आंदोलनों के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करता है। वांछित ऑपरेशन को प्राप्त करने के लिए 8051 परिवारों के एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाता है। मोटर्स मोटर चालक आईसी के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर से जुड़े हुए हैं। रोबोट के सामने अल्ट्रासोनिक सेंसर लगा हुआ है।



जब भी रोबोट वांछित पथ पर जा रहा होता है तो अल्ट्रासोनिक सेंसर अल्ट्रासोनिक तरंगों को उसके सेंसर हेड से लगातार प्रसारित करता है। जब भी कोई बाधा इसके आगे आती है तो अल्ट्रासोनिक तरंगें किसी वस्तु से परावर्तित हो जाती हैं और उस सूचना को माइक्रोकंट्रोलर को पास कर दिया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर अल्ट्रासोनिक संकेतों के आधार पर, बाएं, दाएं, पीछे, सामने वाले मोटर्स को नियंत्रित करता है। प्रत्येक मोटर पल्स चौड़ाई की गति को नियंत्रित करने के लिए मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग किया जाता है।

ब्लॉक आरेख बाधा बचाव रोबोट वाहन

ब्लॉक आरेख बाधा बचाव रोबोट वाहन

अलग-अलग सेंसरों का उपयोग बाधा से बचने के लिए किया जाता है रोबोट वाहन

१। बाधा का पता लगाने (आईआर सेंसर):

IR सेंसर का उपयोग बाधा का पता लगाने के लिए किया जाता है। सेंसर आउटपुट सिग्नल माइक्रोकंट्रोलर को भेजता है। माइक्रोकंट्रोलर वाहन (आगे / पीछे / रोक) को डीसी मोटर का उपयोग करके नियंत्रित करता है जिसे वाहन में रखा गया है। यदि IR सेंसर को रखा गया कोई भी बाधा प्रकाश किरणों को प्राप्त करने में विफल रहता है और माइक्रोकंट्रोलर को संकेत देता है। माइक्रोकंट्रोलर वाहन को तुरंत रोक देगा और सायरन चालू होगा। एक मिनट के बाद रोबोट पथ की स्थिति की जांच करेगा यदि एक बाधा को हटा दिया जाता है तो रोबोट दूर ले जाता है और शब्द शुरू होता है और रोबोट प्रारंभिक स्थान पर वापस आ जाएगा। सेंसर एक छोटी अल्ट्रासोनिक फट और फिर इको के लिए सुनकर वस्तुओं का पता लगाता है। एक मेजबान माइक्रोकंट्रोलर के नियंत्रण में, सेंसर एक छोटे से 40 kHz विस्फोट का उत्सर्जन करता है। यह विस्फोट वेंट या हवा के माध्यम से यात्रा करता है एक लेख हिट करता है और उसके बाद एक बार फिर सेंसर को उछाल देता है। सेंसर मेजबान को एक आउटपुट पल्स प्रदान करता है जो कि गूंज का पता चलने पर समाप्त हो जाएगा इसलिए ऑब्जेक्ट की दूरी में परिणाम प्रदान करने के लिए एक प्रोग्राम द्वारा एक पल्स की चौड़ाई को एक गणना में लिया जाता है।


दो। पथ का पता लगाने (निकटता सेंसर):

दिशानिर्देश और रोबोट देने वाले दोनों सेंसर का सामान्य कारण यह है कि यह सीधे रास्ते पर जा रहा है। जब उस समय रेखा समाप्त हो जाती है तो रोबोट 180 पर उलट जाता है और वापस उसी स्थान पर मुड़ जाता है।

लाइन पर होने के नाते

ऑन-लाइन होना

निकटता सेंसर का उपयोग पथ का पता लगाने के लिए किया जाता है। जब वक्र रेखा में दाएं सेंसर का पता नहीं चलता है, तो माइक्रोकंट्रोलर बाएं सेंसर को दाएं सेंसर से सिग्नल आने तक बाएं मुड़ने के लिए सक्रिय करता है। एक बार सिग्नल सही सेंसर का पता चलने के बाद, दोनों मोटर्स आगे जाने के लिए सक्रिय हो जाते हैं। जब उस समय रेखा समाप्त हो जाती है तो रोबोट 180 पर उलट जाता है और वापस उसी स्थान पर मुड़ जाता है।

लाइन का चयन

लाइन खोना

३। अतिध्वनि संवेदक:

अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग बाधा का पता लगाने के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर अपने सेंसर सिर से अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रसारित करता है और फिर से किसी वस्तु से परावर्तित अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्राप्त करता है।

कई एप्लिकेशन अल्ट्रासोनिक सेंसर जैसे इंस्ट्रक्शन अलार्म सिस्टम, ऑटोमैटिक डोर ओपनर आदि का उपयोग करते हैं। अल्ट्रासोनिक सेंसर बहुत कॉम्पैक्ट होता है और इसमें बहुत उच्च प्रदर्शन होता है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर सामान्य आरेख

अल्ट्रासोनिक सेंसर सामान्य आरेख

काम करने का सिद्धांत:

अल्ट्रासोनिक सेंसर लघु और उच्च आवृत्ति संकेत का उत्सर्जन करता है। ये हवा में ध्वनि के वेग से फैलते हैं। यदि वे किसी भी वस्तु से टकराते हैं, तो वे सेंसर को एक इको सिग्नल दर्शाते हैं। अल्ट्रासोनिक सेंसर में एक मल्टीवीब्रेटर होता है, जो बेस पर तय होता है। मल्टीवीब्रेटर एक गुंजयमान यंत्र और वाइब्रेटर का एक संयोजन है। अनुनाद कंपन द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासोनिक तरंग को बचाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर में दो भाग होते हैं एमिटर जो एक 40 kHz ध्वनि तरंग पैदा करता है और डिटेक्टर 40 kHz ध्वनि तरंग का पता लगाता है और माइक्रोकंट्रोलर को एक इलेक्ट्रिकल सिग्नल भेजता है।

अल्ट्रासोनिक कार्य सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक कार्य सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक सेंसर रोबोट को ऑब्जेक्ट को वास्तव में देखने और पहचानने में सक्षम बनाता है, बाधाओं से बचता है, दूरी को मापता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर की ऑपरेटिंग रेंज 10 सेमी से 30 सेमी है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर का संचालन:

जब उच्च वोल्टेज की एक विद्युत पल्स अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर पर लागू होती है, तो यह आवृत्तियों के एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम में कंपन करती है और ध्वनि तरंगों के फटने को उत्पन्न करती है। जब भी कोई बाधा अल्ट्रासोनिक सेंसर के आगे आती है तो ध्वनि तरंगें गूंज के रूप में प्रतिबिंबित होती हैं और एक इलेक्ट्रिक पल्स उत्पन्न करती हैं। यह ध्वनि तरंगों को भेजने और प्रतिध्वनि प्राप्त करने के बीच के समय की गणना करता है। पहचानी गई सिग्नल की स्थिति को निर्धारित करने के लिए ध्वनि तरंगों के पैटर्न के साथ इको पैटर्न की तुलना की जाएगी।

ध्यान दें: अल्ट्रासोनिक रिसीवर अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर से संकेत का पता लगाएगा, जबकि संचारित तरंगें ऑब्जेक्ट पर टकराती हैं। इन दोनों सेंसरों के संयोजन से रोबोट अपने पथ में वस्तु का पता लगा सकेगा। अल्ट्रासोनिक सेंसर रोबोट के सामने लगा हुआ है और यह सेंसर रोबोट को किसी भी इमारत के हॉल से नेविगेट करने में भी मदद करेगा।

अल्ट्रासोनिक सेंसर के अनुप्रयोग:

  • ट्रैफ़िक सिग्नल पर स्वचालित परिवर्तन
  • घुसपैठिए अलार्म सिस्टम
  • गिनती के उपकरणों का उपयोग पार्किंग मीटर स्विच करता है
  • ऑटोमोबाइल का सोनार

अल्ट्रासोनिक सेंसर की विशेषताएं:

  • कॉम्पैक्ट और हल्के
  • उच्च संवेदनशीलता और उच्च दबाव
  • उच्च विश्वसनीयता
  • 20mA की बिजली की खपत
  • पल्स में / बाहर संचार
  • संकीर्ण स्वीकृति कोण
  • 2 सेमी से 3 मी के भीतर सटीक, गैर-संपर्क पृथक्करण अनुमान प्रदान करता है
  • विस्फोट बिंदु एलईडी उन्नति में अनुमान दिखाता है
  • 3-पिन हेडर एक सर्वो विकास लिंक का उपयोग करके कनेक्ट करना आसान बनाता है

बाधा निवारण रोबोट वाहन के आवेदन:

  • विशेष रूप से सैन्य अनुप्रयोगों
  • इसका उपयोग शहर के युद्धों के लिए किया जा सकता है

अब स्पष्ट रूप से बाधा का पता लगाने के एक अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करके रोबोट वाहन की अवधारणा के बारे में एक विचार मिला है अगर इस विषय पर कोई और अधिक प्रश्न या इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं की अवधारणा नीचे टिप्पणी छोड़ दें।

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