روبوت مكافحة الحرائق اردوينو

وفقًا لمكتب سجلات الجريمة الوطني (NCRB) ، تشير التقديرات إلى أن أكثر من 1.2 ألف حالة وفاة قد حدثت بسبب حوادث الحرائق في الهند من 2010-2014. على الرغم من وجود الكثير من الاحتياطات المتخذة لحوادث الحريق ، إلا أن هذه الكوارث الطبيعية / من صنع الإنسان تحدث بين الحين والآخر. في حالة اندلاع حريق ، لإنقاذ الناس وإخماد الحريق ، نضطر إلى استخدام موارد بشرية غير آمنة. مع تقدم التكنولوجيا خاصة في مجال الروبوتات ، أصبح من الممكن جدًا استبدال الإنسان بالروبوتات لمكافحة الحريق. سيؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة رجال الإطفاء ومنعهم أيضًا من المخاطرة بحياة البشر. سنقوم اليوم ببناء روبوت لمكافحة الحرائق باستخدام Arduino ، والذي سوف يستشعر الحريق تلقائيًا ويبدأ مضخة المياه

في هذا المشروع ، سنتعلم كيفية بناء روبوت بسيط باستخدام Arduino يمكنه التحرك نحو النار وضخ المياه من حوله لإخماد الحريق. إنه روبوت بسيط للغاية من شأنه أن يعلمنا المفهوم الأساسي للروبوتات ؛ ستكون قادرًا على بناء روبوتات أكثر تطورًا بمجرد فهم الأساسيات التالية. اذا هيا بنا نبدأ…

المواد المطلوبة:

اردوينو UNO
مستشعر الحريق أو مستشعر اللهب (3 لا)
محرك سيرفو (SG90)
وحدة سائق المحرك L293D
مضخة غاطسة ميني DC
اللوح الصغير
هيكل روبوت مع محركات (2) وعجلات (2) (أي نوع)
علبة صغيرة
توصيل الأسلاك

قم بشراء جميع المكونات المطلوبة أعلاه لروبوت Arduino لمكافحة الحرائق.

مفهوم عمل روبوت مكافحة الحرائق:

العقل الرئيسي لهذا المشروع هو Arduino ، ولكن من أجل استشعار الحريق ، نستخدم وحدة مستشعر الحريق (مستشعر اللهب) الموضحة أدناه.

كما ترى ، تحتوي هذه المستشعرات على مستقبل الأشعة تحت الحمراء (Photodiode) الذي يستخدم للكشف عن الحريق. كيف يكون هذا ممكنا؟ عندما تشتعل النيران ، تنبعث كمية صغيرة من ضوء الأشعة تحت الحمراء ، سوف يستقبل مستقبل الأشعة تحت الحمراء هذا الضوء على وحدة المستشعر. ثم نستخدم Op-Amp للتحقق من التغيير في الجهد عبر مستقبل الأشعة تحت الحمراء ، بحيث إذا تم اكتشاف حريق ، فإن دبوس الإخراج (DO) سيعطي 0V (LOW) وإذا لم يكن هناك حريق ، فسيكون دبوس الإخراج 5V (عالي).

لذلك ، نضع ثلاثة من هذه المستشعرات في ثلاثة اتجاهات للروبوت لاستشعار الاتجاه الذي تشتعل فيه النار.

نكتشف اتجاه الحريق يمكننا استخدام المحركات للتحرك بالقرب من النار عن طريق دفع محركاتنا عبر الوحدة النمطية L293D. عند الاقتراب من النار ، يتعين علينا إخمادها باستخدام الماء. باستخدام حاوية صغيرة يمكننا حمل الماء ، يتم وضع مضخة 5 فولت أيضًا في الحاوية ويتم وضع الحاوية بأكملها أعلى محرك مؤازر حتى نتمكن من التحكم في الاتجاه الذي يجب رش الماء فيه. دعنا ننتقل مع الاتصالات الآن

مخطط الرسم البياني:

مخطط الرسم البياني الكامل لهذا الروبوت مكافحة الحرائق ويرد أدناه

يمكنك إما توصيل جميع الاتصالات المعروضة لتحميل البرنامج للتحقق من العمل أو يمكنك تجميع الروبوت بالكامل ثم متابعة الاتصالات. كلا الطريقتين الاتصالات بسيطة للغاية ويجب أن تكون قادرًا على القيام بذلك بشكل صحيح.

استنادًا إلى الهيكل الآلي الذي تستخدمه ، قد لا تتمكن من استخدام نفس نوع الحاوية التي أستخدمها. في هذه الحالة ، استخدم إبداعك الخاص لإعداد نظام الضخ. ومع ذلك ، سيبقى الرمز كما هو. لقد استخدمت علبة ألمنيوم صغيرة (علبة مشروبات باردة) لضبط المضخة بداخلها وسكب الماء بداخلها. ثم قمت بتجميع العلبة بأكملها فوق محرك مؤازر للتحكم في اتجاه الماء. يبدو الروبوت الخاص بي شيئًا كهذا بعد التجميع.

كما ترون ، لقد قمت بتثبيت زعنفة المؤازرة في الجزء السفلي من الحاوية باستخدام الغراء وتم إصلاح محرك سيرفو بهيكل باستخدام الصواميل والمسامير. يمكننا ببساطة وضع الحاوية أعلى المحرك وتشغيل المضخة بداخلها لضخ المياه إلى الخارج عبر الأنبوب. يمكن بعد ذلك تدوير الحاوية بالكامل باستخدام المؤازرة للتحكم في اتجاه الماء.

برمجة اردوينو الخاص بك:

بمجرد أن تكون جاهزًا مع أجهزتك ، يمكنك تحميل كود Arduino لبعض الإجراءات. و برنامج كامل وتعطى في نهاية هذه الصفحة. ومع ذلك فقد شرحت بعض الأجزاء والقطع المهمة هنا.

كما نعلم ، سينتج مستشعر الحريق درجة عالية عند نشوب حريق وسيخرج منخفضًا عند نشوب حريق. لذلك علينا أن نواصل فحص أجهزة الاستشعار هذه في حالة حدوث أي حريق في حالة عدم وجود حريق ، نطلب من المحركات أن تظل متوقفة عن طريق رفع جميع المسامير كما هو موضح أدناه

if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // إذا لم يتم اكتشاف حريق ، فإن جميع المستشعرات صفر {// لا تحرك الروبوت الرقمي الكتابة (LM1 ، HIGH) ؛ digitalWrite (LM2 ، عالية) ؛ digitalWrite (RM1 ، عالية) ؛ digitalWrite (RM2 ، عالية) ؛ }

وبالمثل ، إذا كان هناك أي حريق يمكننا أن نطلب من الروبوت أن يتحرك في هذا الاتجاه عن طريق تدوير المحرك المعني. بمجرد وصوله إلى النار ، لن يكتشف المستشعر الأيمن والأيسر الحريق لأنه سيقف مباشرة أمام النار. الآن نستخدم المتغير المسمى " fire " الذي سينفذ الوظيفة لإيقاف الحريق.

else if (digitalRead (Forward_S) == 0) // إذا كانت النار مباشرة للأمام {// حرك الروبوت إلى الأمام digitalWrite (LM1، HIGH) ؛ الكتابة الرقمية (LM2 ، منخفضة) ؛ digitalWrite (RM1 ، عالية) ؛ الكتابة الرقمية (RM2 ، منخفضة) ؛ حريق = صحيح ؛ }

بمجرد أن يصبح الحريق المتغير صحيحًا ، سيقوم رمز اردوينو الخاص بروبوت مكافحة الحرائق بتنفيذ وظيفة put_off_fire حتى يتم إطفاء الحريق. يتم ذلك باستخدام الكود أدناه.

بينما (fire == true) {put_off_fire () ؛ }

داخل put_off_fire () علينا فقط إيقاف الروبوت بجعل جميع الدبابيس عالية. ثم قم بتشغيل المضخة لدفع الماء خارج الحاوية ، وأثناء القيام بذلك ، يمكننا أيضًا استخدام محرك سيرفو لتدوير الحاوية بحيث يتم تقسيم الماء بالكامل بشكل موحد. يتم ذلك باستخدام الكود أدناه

void put_off_fire () {delay (500) ؛ digitalWrite (LM1 ، عالية) ؛ digitalWrite (LM2 ، عالية) ؛ digitalWrite (RM1 ، عالية) ؛ digitalWrite (RM2 ، عالية) ؛ digitalWrite (مضخة ، عالية) ؛ تأخير (500) ؛ لـ (pos = 50 ؛ pos <= 130 ؛ pos + = 1) {myservo.write (pos) ؛ تأخير (10) ؛ } لـ (pos = 130؛ pos> = 50؛ pos - = 1) {myservo.write (pos) ؛ تأخير (10) ؛ } digitalWrite (مضخة ، منخفضة) ؛ myservo.write (90) ؛ حريق = خطأ }

عمل روبوت مكافحة الحرائق:

يوصى بالتحقق من إخراج الروبوت بخطوات بدلاً من تشغيله معًا لأول مرة. يمكنك بناء الروبوت حتى محرك سيرفو ومعرفة ما إذا كان قادرًا على متابعة الحريق بنجاح. ثم يمكنك التحقق مما إذا كانت المضخة والمحرك المؤازر يعملان بشكل صحيح. بمجرد أن يعمل كل شيء كما هو متوقع ، يمكنك تشغيل البرنامج أدناه والاستمتاع بالعمل الكامل لروبوت مكافحة الحرائق.

يمكن العثور على عمل الروبوت الكامل في الفيديو أدناه. تعتمد أقصى مسافة يمكن من خلالها اكتشاف الحريق على حجم الحريق ، فالمسافة أقل نسبيًا بالنسبة لعود الثقاب الصغير. يمكنك أيضًا استخدام مقاييس الجهد الموجودة أعلى الوحدات للتحكم في حساسية الروبوت. لقد استخدمت بنك طاقة لتشغيل الروبوت ، يمكنك استخدام بطارية أو حتى تشغيله ببطارية 12 فولت.

آمل أن تكون قد فهمت المشروع وأن تستمتع ببناء شيء مشابه. إذا كانت لديك أي مشاكل في الحصول على هذا الإصدار ، فاستخدم قسم التعليقات أدناه لنشر استفساراتك أو استخدم المنتديات للحصول على المساعدة الفنية.

تحقق من قسم الروبوتات لدينا للعثور على المزيد من الروبوتات الرائعة DIY.