الروبوت هو عامل اصطناعي ميكانيكي أو افتراضي ، وهو بشكل عام آلة كهروميكانيكية يسترشد بها برنامج كمبيوتر يستخدم الدوائر الإلكترونية . يمكن أن تكون الروبوتات مستقلة أو شبه مستقلة وتتراوح بين البشر مثل هوندا وهي الخطوة المتقدمة في التنقل المبتكر و TOSY. TOSY Ping Pong تلعب روبوتًا إلى الروبوتات الصناعية ، وروبوتات مساعدة براءات الاختراع ، وروبوتات التشغيل الطبي ، وروبوتات علاج الكلاب ، وروبوتات السرب المبرمجة جماعيًا ، وحتى الروبوتات النانوية المجهرية. من خلال تمثيل الحياة كمظهر أو حركات آلية ، قد ينقل الروبوت إحساس الذكاء أو من خلال نفسه. تتناول هذه المقالة المركبات الروبوتية اللاسلكية القائمة على مستشعر الأشعة تحت الحمراء.
ما هي السيارة الروبوتية اللاسلكية؟
ال الروبوت هو تقنية الذي يتعامل مع تصميم وبناء وتشغيل وتطبيق الروبوتات ، وكذلك أنظمة الكمبيوتر ، ويستخدم للتحكم في ردود الفعل الحسية ومعالجة المعلومات تسمى الروبوتات. تتعامل هذه التقنية مع الآلات الآلية التي يمكن أن يضعها البشر في بيئات خطرة ، أو تشبه البشر في المظهر والسلوك. في الوقت الحاضر ، الروبوتات مستوحاة من الطبيعة تساهم في مجال الروبوتات المستوحاة من الحياة. أنشأت هذه الروبوتات أيضًا فرعًا جديدًا من الروبوتات والروبوتات اللينة. التقنيات الميكانيكية التي تم تطويرها خلال العصر الصناعي ، هناك المزيد من التطبيقات العملية مثل الآلات الآلية ، والتحكم عن بعد ، والتحكم عن بعد اللاسلكي.
مركبة روبوتية لاسلكية
ما هو مستشعر الأشعة تحت الحمراء؟
ان مستشعر IR هو جهاز ينبعث لاستشعار بعض جوانب المحيط الذي يكتشف الأشعة تحت الحمراء التي تسقط عليه. الباعث هو ببساطة IR LED ( الصمام الثنائي الباعث للضوء ) والكاشف هو ببساطة ثنائي ضوئي IR حساس لضوء الأشعة تحت الحمراء بنفس الطول الموجي المنبعث من IR LED. عندما يسقط ضوء الأشعة تحت الحمراء على الثنائي الضوئي ، تتغير المقاومات والجهد الناتج بالتناسب مع حجم ضوء الأشعة تحت الحمراء المستلم. هناك العديد من أنواع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء التي تم إنشاؤها ويمكن بناؤها اعتمادًا على التطبيق. مستشعرات التباين (تستخدم في خط تتبع الروبوتات ) ، وأجهزة استشعار القرب (المستخدمة في الهواتف التي تعمل باللمس) ، وأجهزة استشعار العوائق (المستخدمة لعد البضائع وأجهزة الإنذار ضد السرقة) هي بعض الأمثلة.
مستشعر الأشعة تحت الحمراء
تردد الراديو الروبوت اللاسلكي التحكم عن بعد
تشتمل السيارة الروبوتية اللاسلكية التي يتم التحكم فيها عن طريق التردد اللاسلكي بشكل أساسي على جهاز إرسال RF وجهاز استقبال RF.
مرسل RF
وحدات RF عادة ما تكون صغيرة الحجم وتعمل في نطاق الجهد من 3 فولت إلى 12 فولت. تم تصميم وحدات إرسال الترددات اللاسلكية للعمل بتردد 433 ميجا هرتز فقط. إذا كان منطق الإرسال صفرًا ، فلن يتم سحب أي قدرة بواسطة المرسل. بالنسبة للإرسال ، المنطق واحد ، فهو يستهلك طاقة حوالي 4.5 مللي أمبير مع 3 فولت. تم ربط جهاز الإرسال والاستقبال بملف 8051 ميكروكنترولر والحصول على العملية المطلوبة. يوفر جهاز إرسال الترددات اللاسلكية جهدًا في النطاق من 3 فولت إلى 6 فولت وقدرة خرج في نطاق 4 فولت إلى 12 فولت.
مرسل RF
يتم استخدام الرسم التخطيطي لدائرة إرسال الترددات اللاسلكية الموضحة أدناه لتوصيل أزرار دفع مختلفة لتحريك السيارة الآلية في اتجاهات مختلفة مثل الأمام والخلف واليمين واليسار. وبالتالي ، من خلال الضغط على زر الضغط المناسب ، يمكننا التحكم في حركة السيارة الآلية.
مستقبل الترددات اللاسلكية
جهاز استقبال الترددات اللاسلكية صغير الحجم ومستقبل الترددات اللاسلكية مزود بتيار إمداد يبلغ 3.5 مللي أمبير مع جهد تشغيل 5 فولت. تم تصميم وحدات إرسال التردد اللاسلكي للعمل مع 433 ميجاهرتز فقط (والتي يجب أن تتطابق مع تردد جهاز الإرسال لأغراض الاتصال لتلقي إشارات من جهاز الإرسال).
مستقبل الترددات اللاسلكية
الاتصالات اللاسلكية باستخدام السيارة الآلية
يتكون التردد الراديوي (RF) من جهاز إرسال وجهاز استقبال متصل بدائرة معزولة يتم التحكم فيها. يتم نقل إشارة تحكم من طرف المرسل على شكل موجات راديو أو موجات كهرومغناطيسية ، بحيث تتحكم في الجهاز عن بعد ، وهو متصل بطرف المستقبل. يتم إرسال إشارة التحكم هذه باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية أو الموجات الراديوية للترددات الراديوية. وبالتالي ، يتم استقبال إشارة التحكم عند طرف المستقبِل والحصول على الإخراج الدقيق مثل مركبة آلية ، وروبوت لأغراض خاصة ، وجهاز لأغراض الاتصال ، وما إلى ذلك.
مركبة روبوتية يتم التحكم فيها عن طريق الترددات اللاسلكية
الهدف الرئيسي من هذا المشروع هو تصميم مركبة آلية يتم التحكم فيها بواسطة جهاز تحكم عن بعد في التلفزيون. هنا ، يستخدم النظام المقترح تقنية RF للتشغيل عن بعد. يتم توصيل مستشعر الأشعة تحت الحمراء بوحدة التحكم في الروبوت لاكتشاف إشارات الأشعة تحت الحمراء التي يتم إرسالها بواسطة جهاز التحكم عن بُعد. يتم استخدام سلسلة 8051 من الميكروكونترولر للتشغيل المفضل.
في قسم الإرسال (TX) ، تُستخدم الأزرار الانضغاطية لإرسال الأوامر إلى طرف المستقبل للتحكم في حركة الروبوت ، إما للتحرك في أربعة اتجاهات مثل الأمام واليمين والخلف واليسار ، إلخ. في قسم الاستقبال ، تم توصيل محركين مع متحكم الأسرة 8051 حيث يتم استخدامها لحركة السيارة.
مجموعة مشروع السيارة الروبوتية اللاسلكية القائمة على مستشعر الأشعة تحت الحمراء
يولد جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون البيانات المستندة إلى RC5 التي يتم تلقيها بواسطة مستقبل الأشعة تحت الحمراء المتصل بالمتحكم الدقيق. يشير البرنامج الذي يحمل في ثناياه عوامل في وحدة التحكم الدقيقة إلى الكود لإنتاج المخرجات المفضلة بناءً على بيانات i / p لتشغيل المحركات عبر محرك IC سائق.
يعمل جهاز إرسال الترددات الراديوية كوحدة تحكم عن بعد للترددات الراديوية تتمتع بميزة النطاق الواسع (حتى 200 متر) مع هوائي مناسب ، بينما يقوم جهاز الاستقبال بفك التشفير قبل تزويده بمتحكم دقيق آخر قيادة محركات DC من خلال سائق المحرك IC للعمل المطلوب.
علاوة على ذلك ، يمكن تعزيز هذا المشروع باستخدام تقنية DTMF . باستخدام تقنية RF ، يمكننا التحكم في الروبوت باستخدام الهاتف الخلوي. تتمتع هذه التقنية بميزة على مدى الاتصال الطويل مقارنة بتقنية التردد اللاسلكي.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالمركبات الروبوتية اللاسلكية القائمة على مستشعر الأشعة تحت الحمراء. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم ملاحظاتك في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي الوظيفة الرئيسية لجهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء؟
