در صورت تمایل به کسب اطلاع از آخرین مطالب ارسالی در خبرنامه ثبت نام کنید.

برای ساخت ربات بولینگر ابتدا شما به یک سازه مکانیکی به همراه موتور و گریبکس نیاز دارید. پس از آن باید بخش الکترونیکی را به گونه ای بسازید که روبات  بتواند در محیط به دنبال منبع نور بگردد و هوشمندانه به سمت آن حرکت کند. اصولاً روباتهای هوشمند نیاز به حسگرهایی دارند که اطلاعات مورد نظر را از محیط دریافت کرده و در قالب جریان الکتریکی وارد مدار کند. همانگونه که مشخص است ربات نوریاب باید اطلاعات مربوط به شدت نور اطراف خود را دریافت نماید که این کار توسط یک فتوسل انجام می شود.

شاید سوال کنید که فوتوسل چیست ؟

فتوسل یا حسگر نور در واقع یک مقاومت متغیر است که مقدار آن با توجه به نور محیط تغییر می یابد. در صورتی که نور محیط را افزایش دهید مقاومت فتوسل کاهش یافته و جریان بیشتری از آن عبور می کند. همین تغییر جریان است که با توجه به الگوریتم تصمیم گیری ربات شما را هدایت می کند.

الگوریتم کاری این ربات نوریاب به این صورت است که ربات در ابتدای کار شروع به گردش در جای خود می نماید . (برای این کار کافی است که یکی از موتورهای آن روشن و دیگری خاموش باشد) این گردش آنقدر ادامه می یابد تا جلوی ربات به سمت منبع نور قرار گیرد. دیر این لحظه ربات به حرکت گردشی خود پایان داده و به سمت منبع نور حرکت می کند. (این کار با روشن کردن هر دو موتور ربات اتفاق می افتد) در صورتی که در بین راه به هر دلیل راستای حرکت ربات و منبع نور تغییر نمود ، روبات مجدداً حرکت گردش خود را آغاز می نماید تا دوباره به سمت منبع نور قرار گیرد.

اگر در کار روبات کمی دقت کنید متوجه می شوید که یکی از موتورها همواره روشن و کنترل ربات از طریق خاموش و روشن کردن موتور دیگر انجام می شود. پس موتوری که همیشه روشن است به صورت مستقیم به منبع تغذیه متصل می نماییم.

مدار تغذیه موتور دوم نیز دارای یک فتوسل است ، هنگامی که فتوسل به سمت منبع نور قرار گیرد مدار تحریک شده و موتور روشن می شود. در این مدار از دو ترانزیستور استفاده شده است که وظیفه تقویت جریان عبوری از فتوسل را به عهده دارند. به دلیل اینکه جریان موتور از ترانزیستور دوم عبور می کند لازم است ترانزیستور  T2   از نوعی انتخاب شود که قابلیت جریان دهی خوبی داشته باشد. ترانزیستور پیشنهادی از نوع منفی و به شماره Tip41  است که در صورت نیاز می توانید آن را با انوع مشابه تعویض نمایید. در طبقه اول تقویت نیز از یک ترانزیستور منفی به شماره  BD139 استفاده شده است. پس از ساخت و تست ربات ممکن است که ترانزیستور Tip41  کمی گرم شود که با نصب حرارت گیر مناسب بر روی آن می توانید این مشکل را حل کنید. دیود موجود در مدار به صورت معکوس دو سر موتور قرار گرفته است تا از آسیب دیدن ترانزیستور در برابر جریان برگشتی از موتور حفاظت نماید.

همانگونه که در سایر بخشهای این مقاله توضیح داده شده است ، یکی از موتورها به صورت مستقیم به منبع تغذیه متصل بوده و همیشه روشن است. و موتور دوم با استفاده از مدار فوق راه اندازی می شود. به گونه ای که در هنگام نور خوردن فتوسل و راه اندازی موتور ربات به سمت جلو حرکت خواهد نمود. در صورتی که پس از نصب جهت گردش موتور عکس جهت مورد نظر بود جای سیم های اتصالی به ترمینالهای موتور را با یکدیگر تعویض نمایید. در صورتی که در قسمتهای مختلف ربات ولتاژهای متفاوتی نیاز دارید می توانید از رگولاتور ولتاژ برای کاهش سطح ولتاژ به مقدار مورد نظر خود استفاده کنید. به زودی دیاگرام کامل مدارت داخلی نمونه ساخته شده با کلیه سیم کشی های مربوطه بر روی سایت قرار خواهد گرفت.

تنظیم : پتانسیومتر موجود در مدار را به گونه تنظیم نمایید که موتور در مرز خاموشی قرار گیرد. حال اگر نور تابیده شده بر روی فتوسل کمی زیاد شود خواهید دید که موتور به گردش در می آید. با تمرین و تکرار می توانید ربات خود را در بهترین حساسیت قرار دهید.

توجه داشته باشید که ساختار این ربات بسیار ساده بوده و از هیچ نوع IC کنترلر ( به طور مثال میکروکنترلر AVR ) استفاده نشده است. اگر از این IC ها برای کنترل ربات استفاده شود کار شما بسیار آسان تر خواهد شد و تنظیم ربات شما از طریق کارایی های داخلی این IC ها مانند ADC بسیار دقیق تر خواهد بود. به زودی نحوه کار این میکرو کنترلر ها و ساخت یک ربات تعقیب خط کامل در سایت قرار خواهد گرفت و شما با دنبال کردن این آموزش ها خواهید توانست به تنهایی یک ربات کامل طراحی کنید.

برای طراحی قسمت مکانیک این ربات ابتدا به یک بدنه نیاز داریم. توجه داشته باشید که در ساخت یک ربات بدنه و قسمت مکانیکی آن یکی از مهمترین قسمت ها می باشد. و اگر در ساخت آن ها دقت نشود حتی ممکن است که بعد از تکمیل ربات با مشکلاتی از قبیل عدم هماهنگی میان چرخ ها و انحراف به طرفین  مواجه شوید. پس تا می توانید در ساخت مکانیک ربات دقت خود را افزایش دهید تا در آینده به مشکل بر نخورید. ( این تجربه نویسنده مطلب بعد از طراحی چندین ربات می باشد. )

برای چنین کاری کافی شما یک موتور در سمت راست ربات و یک موتور در سمت چپ ربات استفاده نمایید. در صورتی که هر دو موتور روشن باشد ربات به سمت جلو حرکت می کند و با خاموش کردن هر یک از موتورها و روشن کردن موتور مقابل ربات در جهتی چرخش خواهد نمود. اکثر سازندگان رباتهای ساده از این روش جهت کنترل ربات خود استفاده می کنند. ربات نوریاب ما نیز همینگونه طراحی شده است. شما می توانید به ابتکار خود شکل سازه ربات را تغییر دهید و تعداد چرخ های آن را کم و زیاد نمایید تنها دقت داشته باشید که یکی از موتورها در سمت راست ربات و موتور دیگر در سمت چپ آن قرار گیرد.

در ربات های پیشرفته تر برای کنترل چرخ های ربات از تکنیک هایی از قبیل PWM استفاده می شود تا دقت ربات شما بالا رود. این تکنیک در ربات های میکرو ماس که به دقت زیادی در حرکت احتیاج دارند بسیار کاربرد دارد.

برای تامین نیروی محرکه ربات باید یک موتور الکتریکی کوچک که ولتاژ کاری آن بین 3 تا 6 ولت است را انتخاب نمایید. معمولاً اینگونه موتورها قدرت چندانی ندارند و نمی توانند ربات شما را حرکت دهند. برای رفع این مشکل باید به نحوی نیروی موتور را افزایش دهید. معمولاً برای این کار از تعدادی چرخ دنده و یا تسمه و پولی استفاده می شود. شما با توجه به امکانات اطراف خود روش مناسب تر را انتخاب نمایید. اگر می خواهید یک نیروی محرکه خوب را بدون دردسرهای اضافی به دست آورید اسباب بازی ها گزینه مناسبی هستند.

معمولاً درون اسباب بازی های متحرک مثل ماشینها حداقل یک موتور به همراه مجموعه ای از چرخ دنده ها ( گریبکس ) وجود دارد. موتور و گربکس نمونه ساخته شده به صورت کامل از نوعی ماشین اسباب بازی ( جیپ کوچک ) که قیمتی حدود هزار تومان دارد خارج شده است. البته نمونه های موتور و گریبکس سر هم در بازار موجود است که می توانید با قیمت بیشتری ( و البته کیفیت بهتر ) تهیه نمایید. پس از نصب موتور و گربکس بر روی بدنه ربات ( بدنه ربات را می توانید از چوب یا آلومینیوم بسازید ) نوبت به اتصال چرخ ها است.

اگر از موتور و گریبکس ماشینها اسباب بازی استفاده کرده اید ، چرخ همان ماشین بهترین گزینه است در غیر اینصورت می توانید چرخ را از جنس چوب خراطی کنید یا از پلاستیک فشرده ( تفلون ) بسازید. دقت کنید که قطر چرخ شما سرعت ربات را تعیین می کند که هر چقدر قطر بیشتر باشد سرعت ربات بیشتر و در عوض قدرت آن کمتر می شود. معمولاً با چرخ هایی با قطر بین 5 تا 10 سانتی بهترین نتیجه حاصل می شود. چون ربات ما خیلی پیشرفته نیست شما حتی می توانید از دو عدد مداد پاک کن گرد برای چرخ ها استفاده کنید.

اگر ربات شما دو چرخ دارد ( در هر طرف یک چرخ ) باید برای حفظ تعادل آن فکری بکنید. این کار را می توانید با نصب دو چرخ هرز گرد در جلو و عقب روبات انجام دهید. اگر چرخ کوچک در دسترس ندارید کافی است که یک مفتول را به صورت قلاب ( علامت سوال ) در آورده و در انتها و ابتدای ربات نصب کنید. این کار از کشیده شدن عقب و جلوی ربات بر روی زمین جلو گیری می کند.

این ربات می تواند هسته اصلی یک روبات بولینگر را تشکیل دهد. در اینصورت باید جایی برای نصب سنسور حساس به نور ( فتوسل ) در ارتفاع 30 سانتی متری از کف زمین بر روی ربات در نظر بگیرید ( با توجه به قوانین این رشته از مسابقات ) همچنین بدنه ربات را به گونه ای طراحی کنید که در هنگام برخورد با بطری ها بشترین تعداد بطری را واژگون کند. ( برای آشنایی بیشتر به قوانین مسابقات این رشته مراجعه کنید. )

در صورتی که همه کارها را درست انجام داده باشد پس از اتصال مدار الکترونیک و همچنین قرار دادان فتوسل در جلوی ربات ، ربات شما منبع نور را دنبال خواهد کرد.

به زودی نحوه ساخت این ربات با سنسور های بیشتر و کنترل توسط میکروکنترلر در سایت ElectRobot قرار خواهد گرفت. پس تا آن زمان به امید حق ....

این سایت به منظور انجام پروژه های دانشجویی  و همچنین ارائه جدید ترین مقاله ها و آموزش های موجود در رشته مختلف دانشجویی به خصوص رشته های کامپیوتری طراحی شده است. در صورت تمایل به تبادل لینک ، لینک ما را با نام پروژه و آموزش دانشجویی در سایت خود قرار دهید و با ما تماس بگیرید.

آیا مایل به ادامه کار سایت هستید و برای حفظ آن به چه میزان کمک مالی می کنید؟ در صورت تمایل زودتر اقدام نمایید