Arduino-baserad brandbekämpningsrobot

Enligt National Crime Records Bureau (NCRB) uppskattas det att mer än 1,2 lakh dödsfall har orsakats på grund av brandolyckor i Indien från 2010-2014. Även om det finns många försiktighetsåtgärder vid brandolyckor inträffar dessa naturkatastrofer då och då. I händelse av brandutbrott, för att rädda människor och för att släcka branden, tvingas vi använda mänskliga resurser som inte är säkra. Med utvecklingen av teknik, särskilt inom robotik, är det mycket möjligt att ersätta människor med robotar för att bekämpa elden. Detta skulle förbättra brandmännens effektivitet och skulle också hindra dem från att riskera människoliv. Idag ska vi bygga en brandbekämpningsrobot med Arduino, som automatiskt känner av elden och startar vattenpumpen

I det här projektet lär vi oss hur man bygger en enkel robot med Arduino som kan röra sig mot elden och pumpa ut vatten runt den för att släcka elden. Det är en mycket enkel robot som skulle lära oss det bakomliggande begreppet robotik; du skulle kunna bygga mer sofistikerade robotar när du förstår följande grunder. Så låt oss komma igång…

Material som krävs:

Arduino UNO
Brandsensor eller Flamsensor (3 Nos)
Servomotor (SG90)
L293D-motor Drivmodul
Mini DC dränkbar pump
Liten brödbräda
Robotchassi med motorer (2) och hjul (2) (vilken typ som helst)
En liten burk
Anslutande ledningar

Köp alla ovanstående nödvändiga komponenter för Arduino brandbekämpningsrobot.

Arbetskoncept för brandbekämpningsrobot:

Huvudhjärnan i detta projekt är Arduino, men för att känna eld använder vi brandsensormodulen (flamsensor) som visas nedan.

Som du ser har dessa sensorer en IR-mottagare (fotodiod) som används för att upptäcka branden. Hur är detta möjligt? När eld brinner avger den en liten mängd infrarött ljus, detta ljus kommer att tas emot av IR-mottagaren på sensormodulen. Sedan använder vi en Op-Amp för att kontrollera spänningsförändringar över IR-mottagaren, så att om en brand detekteras kommer utgångsstiftet (DO) att ge 0V (LÅG) och om det inte är eld blir utgångsstiftet 5V (HÖG).

Så vi placerar tre sådana sensorer i tre riktningar av roboten för att känna i vilken riktning elden brinner.

Vi upptäcker eldens riktning. Vi kan använda motorerna för att röra oss nära elden genom att köra våra motorer genom L293D-modulen. När vi är nära en eld måste vi släcka den med vatten. Med en liten behållare kan vi transportera vatten, en 5V-pump placeras också i behållaren och hela behållaren placeras ovanpå en servomotor så att vi kan styra riktningen i vilket vattnet måste sprutas. Låt oss fortsätta med anslutningarna nu

Kretsschema:

Det fullständiga kretsschemat för denna brandbekämpningsrobot ges nedan

Du kan antingen ansluta alla de anslutningar som visas för att ladda upp programmet för att kontrollera att de fungerar eller så kan du montera botten helt och sedan fortsätta med anslutningarna. Båda sätten anslutningarna är väldigt enkla och du borde kunna få det rätt.

Baserat på robotchassit som du använder kanske du inte kan använda samma typ av behållare som jag använder. Använd i så fall din egen kreativitet för att ställa in pumpsystemet. Koden förblir dock densamma. Jag använde en liten aluminiumburk (kalla drycker kan) för att ställa in pumpen inuti den och hällde vatten inuti den. Jag monterade sedan hela burken ovanpå en servomotor för att kontrollera vattenriktningen. Min robot ser ut så här efter montering.

Som du ser har jag fixerat servofinnen i botten av behållaren med lim och har fixerat servomotorn med chassi med muttrar och bultar. Vi kan helt enkelt placera behållaren ovanpå motorn och utlösa pumpen inuti den för att pumpa ut vatten genom röret. Hela behållaren kan sedan roteras med hjälp av servon för att styra vattenriktningen.

Programmering av din Arduino:

När du är redo med din hårdvara kan du ladda upp Arduino-koden för några åtgärder. Den kompletta program ges i slutet av denna sida. Men jag har ytterligare förklarat några viktiga bitar och bitar här.

Som vi vet kommer brandsensorn att mata ut en HÖG när det är eld och kommer att mata ut ett LÅGT när det är eld. Så vi måste fortsätta kontrollera dessa sensorer om någon brand har inträffat. Om det inte finns någon eld ber vi motorerna att stanna kvar genom att göra alla tappar höga enligt nedan

if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Om brand inte upptäcks är alla sensorer noll {// Flytta inte roboten digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }

På samma sätt, om det finns någon brand kan vi be roboten att röra sig i den riktningen genom att rotera respektive motor. När den når elden kommer vänster och höger sensor inte att upptäcka elden eftersom den skulle stå rakt framför elden. Nu använder vi variabeln med namnet ” eld ” som skulle utföra funktionen för att släcka elden.

annars om (digitalRead (Forward_S) == 0) // If Fire is straight ahead {// Flytta roboten framåt digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); eld = sant; }

När den variabla elden blir sant kommer arduino-koden för brandbekämpningsroboten att köra put_off_fire- funktionen tills elden släcks. Detta görs med hjälp av koden nedan.

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

Inuti put_off_fire () måste vi bara stoppa roboten genom att göra alla stift höga. Slå sedan på pumpen för att skjuta ut vatten utanför behållaren, medan detta görs kan vi också använda servomotorn för att rotera behållaren så att vattnet delas över hela enhetligt. Detta görs med hjälp av koden nedan

ogiltig put_off_fire () {fördröjning (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (pump, HIGH); fördröjning (500); för (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); fördröjning (10); } för (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); fördröjning (10); } digitalWrite (pump, LOW); myservo.write (90); eld = falsk; }

Arbeta med brandbekämpningsrobot:

Vi rekommenderar att du kontrollerar robotens effekt i steg snarare än att köra allt tillsammans för första gången. Du kan bygga roboten upp till servomotorn och kontrollera om den lyckas följa elden. Sedan kan du kontrollera om pumpen och servomotorn fungerar korrekt. När allt fungerar som förväntat kan du köra programmet nedan och njuta av brandmanens fullständiga arbete.

Robotens fullständiga arbete finns i videon nedan. Det maximala avståndet till vilket elden kan upptäckas beror på eldens storlek, för en liten tändsticka är avståndet relativt mindre. Du kan också använda potentiometrarna ovanpå modulerna för att kontrollera robotens känslighet. Jag har använt en kraftbank för att driva roboten. Du kan använda ett batteri eller till och med driva det med ett 12V batteri.

Hoppas att du förstod projektet och skulle tycka om att bygga något liknande. Om du har några problem med att få den här versionen, använd kommentarsektionen nedan för att skicka dina frågor eller använd forumen för teknisk hjälp.

Kolla in vår Robotics-sektion för att hitta fler coola DIY-robotar.