Feuerlöschroboter auf Arduino-Basis

Nach Angaben des National Crime Records Bureau (NCRB) wurden zwischen 2010 und 2014 in Indien schätzungsweise mehr als 1,2 Lakh durch Brandunfälle getötet. Obwohl bei Brandunfällen viele Vorsichtsmaßnahmen getroffen wurden, treten diese Naturkatastrophen hin und wieder auf. Im Falle eines Brandausbruchs müssen wir zur Rettung von Menschen und zur Löschung des Feuers nicht sichere Humanressourcen einsetzen. Mit dem Fortschritt der Technologie, insbesondere in der Robotik, ist es sehr gut möglich, Menschen durch Roboter zur Brandbekämpfung zu ersetzen. Dies würde die Effizienz von Feuerwehrleuten verbessern und sie daran hindern, Menschenleben zu riskieren. Heute werden wir mit Arduino einen Feuerlöschroboter bauen, der das Feuer automatisch erkennt und die Wasserpumpe startet

In diesem Projekt lernen wir, wie man mit Arduino einen einfachen Roboter baut, der sich auf das Feuer zubewegt und Wasser um es herum abpumpt, um das Feuer zu löschen. Es ist ein sehr einfacher Roboter, der uns das zugrunde liegende Konzept der Robotik beibringen würde. Wenn Sie die folgenden Grundlagen verstanden haben, können Sie anspruchsvollere Roboter bauen. Also lasst uns anfangen…

Erforderliches Material:

Arduino UNO
Feuersensor oder Flammensensor (3 Nr.)
Servomotor (SG90)
L293D Motor Treibermodul
Mini DC Tauchpumpe
Kleines Steckbrett
Roboterchassis mit Motoren (2) und Rädern (2) (beliebiger Typ)
Eine kleine Dose
Kabel anschließen

Kaufen Sie alle oben genannten Komponenten für den Arduino-Feuerlöschroboter.

Arbeitskonzept des Feuerlöschroboters:

Das Haupthirn dieses Projekts ist das Arduino, aber um Feuer zu erkennen, verwenden wir das unten gezeigte Feuersensormodul (Flammensensor).

Wie Sie sehen können, verfügen diese Sensoren über einen IR-Empfänger (Fotodiode), mit dem das Feuer erkannt wird. Wie ist das möglich? Wenn Feuer brennt, sendet es eine kleine Menge Infrarotlicht aus. Dieses Licht wird vom IR-Empfänger am Sensormodul empfangen. Dann verwenden wir einen Operationsverstärker, um zu überprüfen, ob sich die Spannung am IR-Empfänger ändert. Wenn also ein Feuer erkannt wird, gibt der Ausgangspin (DO) 0 V (LOW) und wenn kein Feuer ist, beträgt der Ausgangspin 5 V (LOW) HOCH).

Wir platzieren drei solcher Sensoren in drei Richtungen des Roboters, um festzustellen, in welche Richtung das Feuer brennt.

Wir erkennen die Richtung des Feuers. Mit den Motoren können wir uns dem Feuer nähern, indem wir unsere Motoren durch das L293D-Modul fahren. In der Nähe eines Feuers müssen wir es mit Wasser löschen. Mit einem kleinen Behälter können wir Wasser transportieren, eine 5-V-Pumpe wird ebenfalls in den Behälter eingesetzt und der gesamte Behälter wird auf einen Servomotor gestellt, damit wir die Richtung steuern können, in die das Wasser gesprüht werden muss. Fahren wir jetzt mit den Verbindungen fort

Schaltplan:

Das vollständige Schaltbild für diesen Feuerlöschroboter ist unten angegeben

Sie können entweder alle angezeigten Verbindungen zum Hochladen des Programms verbinden, um die Funktionsweise zu überprüfen, oder Sie können den Bot vollständig zusammenbauen und dann mit den Verbindungen fortfahren. In beiden Fällen sind die Verbindungen sehr einfach und Sie sollten in der Lage sein, es richtig zu machen.

Aufgrund des von Ihnen verwendeten Roboterchassis können Sie möglicherweise nicht denselben Containertyp verwenden, den ich verwende. Verwenden Sie in diesem Fall Ihre eigene Kreativität, um das Pumpsystem einzurichten. Der Code bleibt jedoch gleich. Ich benutzte eine kleine Aluminiumdose (kühle Getränkedose), um die Pumpe hinein zu stellen, und goss Wasser hinein. Ich habe dann die ganze Dose auf einen Servomotor montiert, um die Richtung des Wassers zu steuern. Mein Roboter sieht nach der Montage ungefähr so aus.

Wie Sie sehen können, habe ich die Servorippe mit Klebstoff am Boden des Behälters befestigt und den Servomotor mit Schrauben und Muttern am Fahrgestell befestigt. Wir können den Behälter einfach auf den Motor stellen und die Pumpe im Inneren auslösen, um Wasser nach außen durch das Rohr zu pumpen. Der gesamte Behälter kann dann mit dem Servo gedreht werden, um die Richtung des Wassers zu steuern.

Programmieren Ihres Arduino:

Sobald Sie mit Ihrer Hardware fertig sind, können Sie den Arduino-Code für eine Aktion hochladen. Das vollständige Programm finden Sie am Ende dieser Seite. Ich habe hier jedoch einige wichtige Punkte näher erläutert.

Wie wir wissen, gibt der Feuersensor bei Feuer ein HIGH und bei Feuer ein LOW aus. Wir müssen diesen Sensor also ständig überprüfen, wenn ein Brand aufgetreten ist. Wenn kein Feuer vorhanden ist, bitten wir die Motoren, anzuhalten, indem alle Stifte wie unten gezeigt hoch gestellt werden

if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Wenn kein Feuer erkannt wird, sind alle Sensoren Null {// Bewegen Sie den Roboter digitalWrite (LM1, HIGH) nicht.;; digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }}

In ähnlicher Weise können wir den Roboter im Brandfall bitten, sich durch Drehen des jeweiligen Motors in diese Richtung zu bewegen. Sobald es das Feuer erreicht hat, erkennt der linke und rechte Sensor das Feuer nicht mehr, da es direkt vor dem Feuer stehen würde. Jetzt verwenden wir die Variable " Feuer ", die die Funktion ausführen würde, um das Feuer zu löschen.

sonst wenn (digitalRead (Forward_S) == 0) // Wenn Feuer geradeaus ist {// Bewegen Sie den Roboter vorwärts digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); Feuer = wahr; }}

Sobald das variable Feuer wahr wird, führt der Arduino-Code des Feuerlöschroboters die Funktion put_off_fire aus, bis das Feuer gelöscht ist. Dies erfolgt mit dem folgenden Code.

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

Innerhalb von put_off_fire () müssen wir den Roboter nur stoppen, indem wir alle Stifte hoch machen. Schalten Sie dann die Pumpe ein, um Wasser aus dem Behälter zu drücken. Währenddessen können wir den Behälter auch mit dem Servomotor drehen, damit das Wasser gleichmäßig verteilt wird. Dies erfolgt mit dem folgenden Code

void put_off_fire () {delay (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (Pumpe, HIGH); Verzögerung (500); für (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); Verzögerung (10); } für (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); Verzögerung (10); } digitalWrite (Pumpe, LOW); myservo.write (90); Feuer = falsch; }}

Arbeitsweise des Feuerlöschroboters:

Es wird empfohlen, die Ausgabe des Roboters schrittweise zu überprüfen, anstatt alles zum ersten Mal zusammen auszuführen. Sie können den Roboter bis zum Servomotor bauen und prüfen, ob er dem Feuer erfolgreich folgen kann. Dann können Sie überprüfen, ob die Pumpe und der Servomotor ordnungsgemäß funktionieren. Sobald alles wie erwartet funktioniert, können Sie das folgende Programm ausführen und die vollständige Arbeit des Feuerwehrroboters genießen.

Die vollständige Funktionsweise des Roboters finden Sie im folgenden Video. Die maximale Entfernung, bis zu der das Feuer erkannt werden kann, hängt von der Größe des Feuers ab. Bei einem kleinen Streichholz ist die Entfernung relativ gering. Sie können auch die Potentiometer oben auf den Modulen verwenden, um die Empfindlichkeit des Roboters zu steuern. Ich habe eine Powerbank verwendet, um den Roboter mit Strom zu versorgen. Sie können eine Batterie oder sogar eine 12-V-Batterie verwenden.

Ich hoffe, Sie haben das Projekt verstanden und würden gerne etwas Ähnliches bauen. Wenn Sie Probleme haben, diesen Build zu erhalten, verwenden Sie den Kommentarbereich unten, um Ihre Anforderungen zu veröffentlichen, oder verwenden Sie die Foren für technische Hilfe.

In unserer Rubrik Robotik finden Sie weitere coole DIY-Roboter.