Robot antincendio basato su Arduino

Secondo il National Crime Records Bureau (NCRB), si stima che più di 1,2 lakh di morti siano state causate a causa di incendi in India dal 2010 al 2014. Anche se sono state prese molte precauzioni per gli incidenti di incendio, questi disastri naturali / causati dall'uomo si verificano di tanto in tanto. In caso di incendio, per soccorrere persone e spegnere l'incendio siamo costretti a utilizzare risorse umane non sicure. Con il progresso della tecnologia, specialmente nella robotica, è molto possibile sostituire gli esseri umani con robot per combattere il fuoco. Ciò migliorerebbe l'efficienza dei vigili del fuoco e impedirebbe loro di rischiare vite umane. Oggi costruiremo un robot antincendio utilizzando Arduino, che rileverà automaticamente il fuoco e avvierà la pompa dell'acqua

In questo progetto impareremo come costruire un semplice robot usando Arduino che potrebbe muoversi verso il fuoco e pompare acqua intorno ad esso per spegnere il fuoco. È un robot molto semplice che ci insegnerebbe il concetto di base della robotica; saresti in grado di costruire robot più sofisticati una volta compresi i seguenti principi di base. Quindi iniziamo…

Materiale richiesto:

1. Arduino UNO
2. Sensore di fuoco o sensore di fiamma (3 no)
3. Servomotore (SG90)
4. Modulo driver motore L293D
5. Mini pompa sommersa DC
6. Piccolo tagliere
7. Telaio robot con motori (2) e ruote (2) (qualsiasi tipo)
8. Una piccola lattina
9. Cavi di collegamento

Acquista tutti i componenti richiesti sopra per il robot antincendio Arduino.

Concetto di lavoro del robot antincendio:

Il cervello principale di questo progetto è Arduino, ma per rilevare il fuoco utilizziamo il modulo sensore di fuoco (sensore di fiamma) mostrato di seguito.

Come puoi vedere questi sensori hanno un ricevitore IR (fotodiodo) che viene utilizzato per rilevare l'incendio. Com'è possibile? Quando il fuoco brucia emette una piccola quantità di luce infrarossa, questa luce verrà ricevuta dal ricevitore IR sul modulo sensore. Quindi usiamo un amplificatore operazionale per verificare la variazione di tensione attraverso il ricevitore IR, in modo che se viene rilevato un incendio il pin di uscita (DO) darà 0 V (BASSO) e se non è acceso il pin di uscita sarà 5 V (ALTA).

Quindi, posizioniamo tre di questi sensori in tre direzioni del robot per rilevare in quale direzione sta bruciando il fuoco.

Rileviamo la direzione del fuoco, possiamo usare i motori per spostarci vicino al fuoco guidando i nostri motori attraverso il modulo L293D. Quando siamo vicini a un fuoco dobbiamo spegnerlo usando l'acqua. Utilizzando un piccolo contenitore possiamo trasportare l'acqua, nel contenitore viene anche posizionata una pompa a 5V e l'intero contenitore viene posto sopra un servomotore in modo da poter controllare la direzione in cui l'acqua deve essere spruzzata. Procediamo ora con i collegamenti

Schema elettrico:

Lo schema elettrico completo per questo combattimento Robot Fuoco è riportata qui sotto

Puoi collegare tutte le connessioni mostrate per caricare il programma per verificarne il funzionamento oppure puoi assemblare completamente il bot e poi procedere con i collegamenti. In entrambi i modi le connessioni sono molto semplici e dovresti essere in grado di farlo bene.

In base allo chassis robotico che stai utilizzando, potresti non essere in grado di utilizzare lo stesso tipo di contenitore che sto utilizzando. In tal caso usa la tua creatività per impostare il sistema di pompaggio. Tuttavia il codice rimarrà lo stesso. Ho usato una piccola lattina di alluminio (lattina per bevande fredde) per posizionare la pompa al suo interno e ho versato dell'acqua al suo interno. Ho quindi assemblato l'intera lattina sopra un servomotore per controllare la direzione dell'acqua. Il mio robot assomiglia a questo dopo l'assemblaggio.

Come puoi vedere, ho fissato l'aletta del servo sul fondo del contenitore usando la colla ottenuta e ho fissato il servomotore con il telaio usando dadi e bulloni. Possiamo semplicemente posizionare il contenitore sopra il motore e attivare la pompa al suo interno per pompare l'acqua all'esterno attraverso il tubo. L'intero contenitore può quindi essere ruotato utilizzando il servo per controllare la direzione dell'acqua.

Programmare il tuo Arduino:

Una volta che sei pronto con il tuo hardware, puoi caricare il codice Arduino per qualche azione. Il programma completo è riportato alla fine di questa pagina. Tuttavia ho spiegato ulteriormente alcuni pezzi importanti qui.

Come sappiamo, il sensore antincendio emetterà un ALTO in caso di incendio e un BASSO in caso di incendio. Quindi dobbiamo continuare a controllare questi sensori se si è verificato un incendio. Se non c'è fuoco, chiediamo ai motori di rimanere fermi alzando tutti i perni come mostrato di seguito

if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Se il fuoco non viene rilevato tutti i sensori sono zero {// Non spostare il robot digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }

Allo stesso modo, in caso di incendio possiamo chiedere al robot di muoversi in quella direzione ruotando il rispettivo motore. Una volta raggiunto il fuoco, i sensori sinistro e destro non rileveranno il fuoco poiché si troverebbero direttamente davanti al fuoco. Ora usiamo la variabile chiamata “ fire ” che eseguirà la funzione per spegnere il fuoco.

else if (digitalRead (Forward_S) == 0) // If Fire è dritto {// Sposta il robot in avanti digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); fuoco = vero; }

Una volta che il fuoco variabile diventa vero, il codice arduino del robot antincendio eseguirà la funzione put_off_fire fino a quando il fuoco non viene spento. Questo viene fatto utilizzando il codice seguente.

while (fire == true) {put_off_fire (); }

All'interno di put_off_fire () non ci resta che fermare il robot alzando tutti i pin. Quindi accendi la pompa per spingere l'acqua fuori dal contenitore, mentre questo è fatto possiamo anche utilizzare il servomotore per ruotare il contenitore in modo che l'acqua sia divisa in modo uniforme. Questo viene fatto utilizzando il codice seguente

void put_off_fire () {delay (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (pompa, ALTO); ritardo (500); for (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); ritardo (10); } per (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); ritardo (10); } digitalWrite (pump, LOW); myservo.write (90); fuoco = falso; }

Funzionamento del robot antincendio:

Si consiglia di controllare l'output del robot in fasi piuttosto che eseguirlo tutto insieme per la prima volta. Puoi costruire il robot fino al servomotore e verificare se è in grado di seguire l'incendio con successo. Quindi è possibile verificare se la pompa e il servomotore funzionano correttamente. Una volta che tutto funziona come previsto, puoi eseguire il programma sottostante e goderti il funzionamento completo del robot pompiere.

Il funzionamento completo del robot può essere trovato nel video riportato di seguito. La distanza massima alla quale il fuoco può essere rilevato dipende dalle dimensioni del fuoco, per un piccolo fiammifero la distanza è relativamente inferiore. È inoltre possibile utilizzare i potenziometri sulla parte superiore dei moduli per controllare la sensibilità del robot. Ho usato un power bank per alimentare il robot, puoi usare una batteria o anche alimentarlo con una batteria da 12V.

Spero che tu abbia capito il progetto e ti piacerebbe costruire qualcosa di simile. In caso di problemi nell'ottenere questa build, utilizzare la sezione dei commenti di seguito per pubblicare i propri quires o utilizzare i forum per assistenza tecnica.

Dai un'occhiata alla nostra sezione Robotica per trovare altri fantastici robot fai-da-te.