Robot line follower che utilizza arduino

Line follower Robot è un robot molto semplice che segue una linea, una linea nera o una linea bianca. Questo tipo di robot è molto semplice da costruire ed è spesso la prima scelta per i principianti che stanno iniziando con la robotica. Fondamentalmente, ci sono due tipi di robot follower di linea: uno è un follower di linea nera che segue la linea nera e il secondo è un follower di linea bianca che segue la linea bianca. Il follower di linea rileva effettivamente la linea e la segue. Sebbene l'idea sembri semplice, con un po 'più di sviluppo, robot simili a questo sono praticamente utilizzati in molte applicazioni come i robot di gestione della fabbrica o i robot di magazzino.

Concetti di Line Follower

Il concetto di funzionamento del line follower è legato alla luce. Usiamo qui il comportamento della luce sulle superfici bianche e nere. Quando la luce cade su una superficie bianca viene quasi completamente riflessa e nel caso di una superficie nera la luce viene completamente assorbita. Questo comportamento della luce viene utilizzato nella costruzione di un robot inseguitore di linea.

In questo robot line follower basato su Arduino, abbiamo utilizzato trasmettitori IR e ricevitori IR chiamati anche fotodiodi. Sono usati per inviare e ricevere luce. IR trasmette luci a infrarossi. Quando i raggi infrarossi cadono sulla superficie bianca, vengono riflessi e catturati dai fotodiodi che generano alcune variazioni di tensione. Quando la luce IR cade su una superficie nera, la luce viene assorbita dalla superficie nera e nessun raggio viene riflesso, quindi il fotodiodo non riceve luce o raggi. Qui in questo robot seguace della linea Arduino, quando il sensore rileva la superficie bianca, Arduino ottiene 1 come input e quando rileva la linea nera Arduino ottiene 0 come input.

Poiché il robot Line follower è un interessante progetto per principianti, lo abbiamo anche costruito utilizzando diverse schede di sviluppo diverse da Arduino, puoi anche verificarle usando il link sottostante se interessati

Robot inseguitore di linea che utilizza un microcontrollore 8051
Line Follower Robot utilizzando Raspberry Pi
Line Follower basato su Texas MSP430 Launchpad
Simple Line Follower utilizzando il microcontrollore PIC
Line Follower utilizzando il microcontrollore ATmega16 AVR

Spiegazione del circuito

L'intero robot inseguitore di linea Arduino può essere suddiviso in 3 sezioni: sezione sensore, sezione controllo e sezione driver.

Sezione sensore:

Questa sezione contiene diodi IR, potenziometro, comparatore (amplificatore operazionale) e LED. Il potenziometro viene utilizzato per impostare la tensione di riferimento su un terminale del comparatore e i sensori IR vengono utilizzati per rilevare la linea e fornire una variazione di tensione al secondo terminale del comparatore. Quindi il comparatore confronta entrambe le tensioni e genera un segnale digitale in uscita. Qui in questo circuito follower di linea, abbiamo usato due comparatori per due sensori. LM 358 viene utilizzato come comparatore. LM358 ha integrato due amplificatori operazionali a basso rumore.

Sezione di controllo:

Arduino Pro Mini viene utilizzato per controllare l'intero processo del robot line follower. Le uscite dei comparatori sono collegate ai pin digitali numeri 2 e 3 di Arduino. Arduino legge questi segnali e invia comandi al circuito del driver al follower della trasmissione.

Sezione driver:

La sezione driver è composta da driver del motore e due motori DC. Il driver del motore viene utilizzato per pilotare i motori perché Arduino non fornisce abbastanza tensione e corrente al motore. Quindi aggiungiamo un circuito di pilotaggio del motore per ottenere abbastanza tensione e corrente per il motore. Arduino invia comandi a questo driver del motore e quindi aziona i motori.

Funzionamento di Line Follower Robot utilizzando Arduino

La costruzione di un robot Line follower utilizzando Arduino è interessante. Il robot line follower rileva una linea nera utilizzando un sensore e quindi invia il segnale ad Arduino. Quindi Arduino guida il motore in base all'output dei sensori.

Qui in questo progetto, stiamo usando due moduli sensore IR, vale a dire il sensore sinistro e il sensore destro. Quando entrambi i sensori sinistro e destro rilevano il bianco, il robot si sposta in avanti.

Se il sensore sinistro si trova su una linea nera, il robot gira il lato sinistro.

Se il sensore destro rileva la linea nera, il robot gira a destra finché entrambi i sensori non raggiungono la superficie bianca. Quando la superficie bianca arriva, il robot riprende a muoversi in avanti.

Se entrambi i sensori si trovano sulla linea nera, il robot si ferma.

Schema elettrico

Lo schema elettrico completo per il robot line follower arduino è mostrato nell'immagine sopra. Come puoi vedere, l'uscita dei comparatori è direttamente collegata al pin digitale 2 e 3 di Arduino. E il pin di ingresso del driver del motore 2, 7, 10 e 15 è collegato rispettivamente al pin digitale 4, 5, 6 e 7 di Arduino. E un motore è collegato al pin di uscita dei driver del motore 3 e 6 e un altro motore è collegato ai pin 11 e 14.

Spiegazione del programma

Nel programma, prima di tutto, abbiamo definito i pin di input e output, quindi in loop, controlliamo gli input e inviamo l'output in base agli input al pin di output per il motore di azionamento. Per controllare il pin di input abbiamo usato le istruzioni "if". Il codice completo del robot line follower può essere trovato in fondo a questa pagina.

Ci sono quattro condizioni in questa riga dopo il robot che abbiamo letto usando Arduino. Abbiamo utilizzato due sensori, ovvero il sensore sinistro e il sensore destro.

Ingresso	Produzione	Movimento Di Robot
Sensore sinistro	Sensore destro	Motore sinistro	Motore destro
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	0	0	0	0	Fermare
0	1	1	0	0	0	Girare a destra
1	0	0	0	1	0	Gira a sinistra
1	1	1	0	1	0	Inoltrare

Scriviamo il codice del follower della linea arduino in base alle condizioni mostrate nella tabella sopra.

Componenti richiesti

Arduino

Nel nostro progetto, abbiamo utilizzato un microcontrollore per controllare l'intero processo del sistema ARDUINO. Arduino è un hardware open source e molto utile per lo sviluppo del progetto. Esistono molti tipi di arduino come Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad ecc. Disponibili sul mercato. Qui abbiamo usato arduino pro mini in questo progetto poiché arduino pro mini è piccolo e quindi compatibile con la breadboard. Per masterizzare il codice arduino del robot line follower abbiamo utilizzato un masterizzatore FTDI.

Driver motore L293D

L293D è un circuito integrato del driver del motore che ha due canali per il pilotaggio di due motori. L293D ha due coppie di transistor Darlington integrate per l'amplificazione di corrente e un pin di alimentazione separato per fornire alimentazione esterna ai motori.

Modulo IR:

Il modulo IR è un circuito sensore costituito da una coppia LED IR / fotodiodo, potenziometro, LM358, resistori e LED. Il sensore IR trasmette la luce a infrarossi e il fotodiodo riceve la luce a infrarossi.

Alimentazione elettrica

Ho aggiunto un regolatore di tensione per ottenere 5 volt per Arduino, comparatore e driver del motore. E una batteria da 9 volt viene utilizzata per alimentare il circuito.