Pengantar:
Saat ini, banyak industri yang menggunakan robot karena tingkat kinerja dan keandalannya yang tinggi dan sangat membantu manusia. Robotika penghindaran rintangan digunakan untuk mendeteksi rintangan dan menghindari tabrakan. Ini adalah robot otonom. Perancangan robot penghindaran rintangan membutuhkan integrasi banyak sensor sesuai dengan tugasnya.
Deteksi rintangan adalah kebutuhan utama robot otonom ini. Robot mendapatkan informasi dari daerah sekitarnya melalui sensor yang dipasang pada robot. Beberapa perangkat penginderaan yang digunakan untuk deteksi hambatan seperti sensor bump, sensor infra merah, sensor ultrasonik, dll. Sensor ultrasonik paling cocok untuk deteksi hambatan dan biayanya rendah serta memiliki kemampuan jangkauan yang tinggi.
Kendaraan Robot Penghindaran Rintangan
Prinsip bekerja:
Penghindaran rintangan kendaraan robotik menggunakan sensor ultrasonik untuk pergerakannya. Mikrokontroler dari 8.051 keluarga digunakan untuk mencapai operasi yang diinginkan. Motor-motor tersebut dihubungkan melalui IC driver motor ke mikrokontroler. Sensor ultrasonik dipasang di depan robot.
Setiap kali robot berjalan di jalur yang diinginkan, sensor ultrasonik mentransmisikan gelombang ultrasonik secara terus menerus dari kepala sensornya. Setiap kali ada hambatan di depannya, gelombang ultrasonik dipantulkan dari suatu objek dan informasi itu diteruskan ke mikrokontroler. Mikrokontroler mengontrol motor kiri, kanan, belakang, depan, berdasarkan sinyal ultrasonik. Untuk mengontrol kecepatan setiap motor digunakan modulasi lebar pulsa (PWM).
Diagram Blok Kendaraan Robot Penghindaran Rintangan
Sensor berbeda digunakan untuk menghindari rintangan Kendaraan robotik
1. Deteksi rintangan (sensor IR):
Sensor IR digunakan untuk deteksi hambatan. Sinyal keluaran sensor dikirim ke mikrokontroler. Mikrokontroler mengontrol kendaraan (maju / mundur / berhenti) dengan menggunakan motor DC yang dipasang di dalam kendaraan. Jika ada penghalang yang ditempatkan sejajar, sensor IR gagal menerima sinar cahaya dan memberikan sinyal ke mikrokontroler. Mikrokontroler akan segera menghentikan kendaraan dan sirene akan menyala. Setelah satu menit robot akan memeriksa status jalur jika rintangan dihilangkan, robot akan bergerak jauh jika tidak robot akan kembali ke tempat awal. Sensor mendeteksi objek dengan memancarkan ledakan ultrasonik singkat dan kemudian mendengarkan eko. Di bawah kendali mikrokontroler host, sensor memancarkan ledakan pendek 40 kHz. Ledakan ini terjadi atau berjalan di udara mengenai sebuah benda dan kemudian memantul sekali lagi ke sensor. Sensor memberikan pulsa output ke host yang akan berhenti ketika gema terdeteksi, maka lebar satu pulsa ke pulsa berikutnya dimasukkan ke dalam kalkulasi oleh program untuk memberikan hasil dalam jarak objek.
dua. Deteksi jalur (sensor jarak):
Penyebab normal kedua sensor memberikan pedoman dan robot mengikutinya langsung di jalur. Ketika garis berakhir pada saat itu robot mundur pada 180 dan kembali ke tempat yang sama.
Menjadi On-Line
Sensor jarak digunakan untuk deteksi jalur. Ketika sensor kanan tidak terdeteksi pada garis kurva, maka mikrokontroler mengaktifkan motor kiri untuk berbelok ke kiri hingga sinyal dari sensor kanan. Begitu sinyal sensor kanan terdeteksi, kedua motor tersebut diaktifkan untuk maju. Ketika garis berakhir pada saat itu robot mundur pada 180 dan kembali ke tempat yang sama.
Kehilangan Garis
3. Sensor ultrasonik:
Sensor ultrasonik digunakan untuk deteksi rintangan. Sensor ultrasonik mentransmisikan gelombang ultrasonik dari kepala sensornya dan kembali menerima gelombang ultrasonik yang dipantulkan dari suatu objek.
Ada banyak aplikasi yang menggunakan sensor ultrasonik seperti sistem alarm instruksi, pembuka pintu otomatis, dll. Sensor ultrasonik sangat kompak dan memiliki kinerja yang sangat tinggi.
Diagram Umum Sensor Ultrasonik
Prinsip bekerja:
Sensor ultrasonik memancarkan sinyal frekuensi pendek dan tinggi. Ini merambat di udara dengan kecepatan suara. Jika mereka menabrak objek apa pun, maka mereka memantulkan sinyal gema ke sensor. Sensor ultrasonik terdiri dari multivibrator, dipasang ke pangkalan. Multivibrator adalah kombinasi dari resonator dan vibrator. Resonator mengirimkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan oleh getaran. Sensor ultrasonik terdiri dari dua bagian yaitu emitor yang menghasilkan gelombang suara 40 kHz dan detektor mendeteksi gelombang suara 40 kHz dan mengirimkan sinyal listrik kembali ke mikrokontroler.
Prinsip Kerja Ultrasonik
Sensor ultrasonik memungkinkan robot untuk melihat dan mengenali objek secara virtual, menghindari rintangan, mengukur jarak. Kisaran pengoperasian sensor ultrasonik adalah 10 cm hingga 30 cm.
Pengoperasian sensor ultrasonik:
Ketika pulsa listrik bertegangan tinggi diterapkan ke transduser ultrasonik, ia bergetar melintasi spektrum frekuensi tertentu dan menghasilkan semburan gelombang suara. Setiap kali ada hambatan di depan sensor ultrasonik, gelombang suara akan dipantulkan dalam bentuk gema dan menghasilkan pulsa listrik. Ini menghitung waktu yang dibutuhkan antara mengirim gelombang suara dan menerima gema. Pola gema tersebut akan dibandingkan dengan pola gelombang suara untuk mengetahui kondisi sinyal yang terdeteksi.
catatan: Penerima ultrasonik akan mendeteksi sinyal dari pemancar ultrasonik saat gelombang pancar menghantam objek. Kombinasi kedua sensor ini akan memungkinkan robot mendeteksi objek yang dilewatinya. Sensor ultrasonik dipasang di depan robot dan sensor itu juga akan membantu robot menavigasi melalui aula gedung mana pun.
Aplikasi Sensor Ultrasonik:
- Perubahan otomatis sinyal lalu lintas
- Sistem alarm penyusup
- Sakelar akses instrumen penghitung meter parkir
- Kembali sonar mobil
Fitur Sensor Ultrasonik:
- Ringkas dan ringan
- Sensitivitas tinggi dan tekanan tinggi
- Keandalan tinggi
- Konsumsi daya 20mA
- Pulsa masuk / keluar komunikasi
- Sudut penerimaan yang sempit
- Memberikan estimasi pemisahan non-kontak yang tepat dalam jarak 2cm hingga 3m
- LED titik ledakan menunjukkan perkiraan kemajuan
- Header 3-pin memudahkan untuk menghubungkan menggunakan tautan pengembangan servo
Aplikasi Kendaraan Robot Penghindaran Rintangan:
- Terutama aplikasi militer
- Itu bisa digunakan untuk perang kota
Sekarang jelas mendapat gambaran tentang konsep kendaraan robotik dengan menggunakan sensor ultrasonik untuk deteksi hambatan jika ada pertanyaan lebih lanjut tentang topik ini atau konsep proyek kelistrikan dan elektronik tinggalkan komentar di bawah ini.
Kredit Foto:
- Diagram Umum Sensor Ultrasonik oleh Letsmakerobots
- Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik oleh Microsonic
