Przeszkoda omijająca obwód robota bez mikrokontrolera

W poście wyjaśniono prostą przeszkodę omijającą obwód robota bez mikrokontrolera i bez użycia specjalnych obwodów sterownika silnika lub układów scalonych. Pomysł został zgłoszony przez pana Faiyyaz

Projektowanie

Zasadniczo ma postać poruszający się pojazd który jest w stanie wykryć i omijać potencjalne przeszkody na swojej drodze oraz odpowiednio zmienić swój kierunek, aby jego ruch był nieprzerwany, prosty!

Operacja jest zatem automatyczna bez jakiejkolwiek interwencji ręcznej lub ludzkiej.

Przedstawiona idea robota omijającego przeszkodę bez mikrokontrolera, jak sama nazwa wskazuje, nie wykorzystuje mikrokontrolera i dlatego jest niezwykle prosta w budowie i odpowiednia dla każdego nowego hobbysty.

Projektując obwód zdałem sobie sprawę, że do realizacji zasady potrzebnych będzie co najmniej kilka modułów czujników przeszkód, ponieważ użycie jednego modułu może spowodować błędny ruch silnika i może nie pomóc w płynnym obrocie lub skręcie pojazdu w kierunku wolna ścieżka.

Konfiguracja silnika pojazdu jest dość podobna do samochodzik zdalnie sterowany które omówiłem w jednym z wcześniejszych postów.

Poniższy schemat przedstawia jeden z modułów systemu, dlatego wymagane byłyby dwa lub para takich modułów po prawej i lewej stronie pojazdu.

Pomysł jest prosty i działa bez mikrokontrolera i bez specjalnych układów scalonych sterownika silnika. Oznacza to, że można to zrobić bez żadnego kodowania i bez stosowania jakichkolwiek skomplikowanych układów scalonych sterownika silnika ..... a układ pozwala na użycie dowolnego silnika prądu stałego niezależnie od jego mocy, więc nawet przeszkoda o dużej mocy omijająca pojazdy może być wykonane przy użyciu tego obwodu, który jest zwykle używany w centrach handlowych i podobnych punktach sprzedaży detalicznej.

Schemat obwodu

Teraz spróbujmy zrozumieć powyższy obwód za pomocą następującego wyjaśnienia:

Jak to działa

Układ IC 555 jest skonfigurowany jako nadajnik podczerwieni i jest ustawiony na generowanie stałej częstotliwości 38 kHz, podczas gdy sąsiedni obwód tranzystorowy jest skonfigurowany jako stopień odbiornika lub stopień czujnika podczerwieni.

Załóżmy, że jest to moduł po prawej stronie i przypuśćmy, że ten moduł jako pierwszy wykryje przeszkodę na ścieżce.

Dlatego też, gdy tylko wykryta zostanie przeszkoda, częstotliwość 38 kHz generowana przez układ scalony 555 jest odbijana w kierunku czujnika sąsiedniego obwodu odbiornika.

Odbiornik natychmiast aktywuje skojarzone tranzystory, tak że ostatni tranzystor sterujący nie może przewodzić.

Teraz silnik sterowany przez ten tranzystor ma znajdować się po lewej stronie pojazdu, czyli po przeciwnej stronie tego modułu ... podobnie silnik znajdujący się po prawej stronie jest tak naprawdę sterowany przez lewy moduł boczny .

W konsekwencji, gdy przyjęty powyżej moduł czujnika przeszkód po prawej stronie uaktywnia się, zatrzymuje silnik po lewej stronie, podczas gdy silnik po prawej stronie może poruszać się normalnie.

Sytuacja ta powoduje, że pojazd jest zmuszony do skrętu w lewą stronę ... co oznacza, że ​​teraz zakładany lewy moduł zaczyna otrzymywać jeszcze silniejsze sygnały o przeszkodach i wymusza coraz mocniejsze poruszanie się pojazdu po trwającym obrocie, aż całkowicie ominie przeszkodę . Moduł przestaje teraz odbierać sygnały o przeszkodach, a pojazd zaczyna normalnie poruszać się naprzód po nowej ścieżce.

Podczas wykonywania powyższej zmiany kierunku, lewy moduł boczny jest zmuszony do coraz większej izolacji i oddalania się od przeszkody, aby nie miał możliwości ingerowania w procedurę i pozwalał na czyste i płynne objazd pojazdu.

Dokładnie te same procedury są realizowane w przypadku, gdy lewy moduł boczny zdarzy się wykryć przeszkodę przed prawym modułem bocznym, przy czym pojazd jest zmuszony do coraz mocniejszego ruchu w kierunku prawej strony.

W module widzimy również „wyłączający” stopień obwodu, który jest połączony w poprzek modułów lewej i prawej strony. Ten etap jest celowo wprowadzany, aby zapewnić, że oba moduły nigdy nie będą aktywowane razem.

Dlatego na przykład, jeśli lewy moduł boczny jako pierwszy wykrywa przeszkodę, natychmiast wyłącza prawy moduł boczny i inicjuje zmianę kierunku pojazdu z prawej strony i odwrotnie.

Czujnik IC może być plikiem standardowa seria TSOP17XX

Aby uzyskać więcej informacji na temat powyższego układu scalonego czujnika, możesz się dowiedzieć jak podłączyć TSOP1738 IC

Silnik powinien być wyposażony w skrzynie biegów, aby ruch był pierwotnie utrzymywany na kontrolowanym poziomie.

Konfiguracja koła

Pełną konfigurację lewego i prawego modułu oraz związane z nimi połączenia elektryczne można zobaczyć na poniższym rysunku:

Aktualizacja

Krótkie przemyślenie mówi nam, że powyższy prosty obwód robota omijający przeszkodę można również wdrożyć za pomocą pojedynczego modułu zamiast dwóch.

Jednak pojedynczy moduł pozwoliłby pojazdowi na wykonanie jednostronnego objazdu za każdym razem, gdy wykryje przeszkodę, dlatego system może być skonfigurowany albo do objazdu w prawo lub w lewo, w zależności od tego, który silnik jest połączony z obwodem dla działań.

Przykładową konfigurację można przedstawić na poniższym obrazku:

Wydaje się jednak, że jest jeden problem z powyższą konfiguracją pojedynczego silnika. Jeśli załóżmy, że pojazd napotka prawy narożnik po lewej stronie. Zmusi to pojazd do poruszania się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aż wykona zwrot o 180 stopni i zacznie się cofać w tym samym kierunku, w którym zaczął. Nie jest to coś, co użytkownik by docenił.