"Робот - уборщик"

Аннотация к работе:

               На любом производстве уборка помещений занимает достаточно много времени. Чтобы облегчить труд человека, уже давно применяются различные устройства и механизмы для сбора и утилизации различного мусора, полученного в процессе работы технологических механизмов. Роботы – уборщики используются в самых различных отраслях: от сбора пыли на полу в швейных цехах, до стерилизации помещений при изготовлении интегральных микросхем.

               Собрать простейшего робота – уборщика достаточно просто! Для этого необходимо иметь навык в конструировании, а также владеть одним из языков программирования, чтобы робот мог работать автономно.

               В данной работе использовалась робототехническая тележка одного из конструкторов, микроконтроллер, вентилятор и ультразвуковой датчик. Датчик определяет расстояние до препятствия, микроконтроллер включает двигатели колес и вентилятор, который начинает вращаться, втягивая в мешок воздух, пыль и всякий ненужный мелкий мусор.

               Робота можно запрограммировать в различных режимах:

а) автономном, когда он движется, обходя препятствия и собирая мусор;

б) за человеком, который указывает ему, где следует произвести уборку.

Перечень оборудования и материалов, используемых в работе:

1. Микроконтроллер Arduino Uno.
2. Модуль управления двигателями L298N.
3. Ультразвуковой датчик HC – SR04.
4. Макетная плата.
5. Два больших ведущих колеса и одно малое рулевое.
6. Два аккумулятора на 4,5 В и один на 9 В.
7. Вентилятор.
8. Пластиковые и металлические элементы.
9. Соединительные провода.
10. Кнопки для вкючения/выключения.

Принципиальная схема робота:

Программа, по которой работает робот:

#define Trig 8
#define Echo 9

const int in21 = 4;    // L298N-2 pin 4
const int in22 = 5;    // L298N-2 pin 5
const int in23 = 6;    // L298N-2 pin 6
const int in24 = 7;    // L298N-2 pin 7
const int enA = 10;    // L298N-2 pin 10
const int enB = 11;    // L298N-2 pin 11

void setup() 
{  
  pinMode(Trig, OUTPUT); // выход 
  pinMode(Echo, INPUT); // вход 

    
  pinMode(in21, OUTPUT);      // выход на L298n
  pinMode(in22, OUTPUT);      // выход на L298n
  pinMode(in23, OUTPUT);      // выход на L298n
  pinMode(in24, OUTPUT);      // выход на L298n

} 
unsigned int impulseTime=0; 
unsigned int distance_sm=0; 

void loop() 
{  
  digitalWrite(Trig, HIGH); 
  delayMicroseconds(10); // 10 микросекунд 
  digitalWrite(Trig, LOW);
  impulseTime=pulseIn(Echo, HIGH); // замеряем длину импульса 
  distance_sm=impulseTime/58; // переводим в сантиметры 

  if (distance_sm>25) // если расстояние более 25 сантиметров 
  {     

      digitalWrite(in21, LOW);
      digitalWrite(in22, HIGH);
      analogWrite(enA, 60);

      analogWrite(enB, 60);
      digitalWrite(in23, HIGH);
      digitalWrite(in24, LOW);
  }  
  else 
  {   

      digitalWrite(in21, HIGH);
      digitalWrite(in22, LOW);

      analogWrite(enA, 100);

      analogWrite(enB, 100);
      
      digitalWrite(in23, HIGH);
      digitalWrite(in24, LOW); 
    delay(1100); // если застряет или не выезжает из угла  - измените время поворота. сейчас там стоит 1,1 с.

  }   

  delay(50); 
  
}