Un robot evitador de bordes es bastante similar a mi proyecto anterior "Line Follower Robot". Este robot basado en microcontrolador 8051 detecta un borde y lo evita girando o deteniéndose. Veamos cómo podemos diseñar fácilmente un robot evitador de bordes.
Concepto de robot evitador de bordes
El concepto de robot Edge Avoider es el mismo que el de seguidor de línea. En este tipo de robots, generalmente usamos el comportamiento de la luz en una superficie en blanco y negro. Cuando la luz cae sobre una superficie blanca, se refleja casi por completo y, en el caso de la superficie negra, la luz es absorbida por la superficie negra. Este comportamiento de la luz se utiliza tanto en un robot seguidor de línea como en un robot evitador de bordes.
Aquí hemos utilizado un transmisor y receptor de infrarrojos, también llamados fotodiodos que se utilizan para enviar y recibir luz. IR transmite luces infrarrojas. Cuando los rayos infrarrojos caen sobre cualquier superficie, excepto superficies negras o muy oscuras, se reflejan y son atrapados por el fotodiodo y generan algunos cambios de voltaje. Cuando la luz IR incide sobre una superficie negra, la luz es absorbida por la superficie negra y no se reflejan los rayos, por lo que el fotodiodo no recibe luz ni rayos.
Aquí, en este robot Edge Avoider, cuando el sensor detecta una superficie blanca, el microcontrolador obtiene 0 como entrada y cuando detecta, el controlador de línea negra obtiene 1 como entrada.
Diagrama de circuito y explicación de trabajo
Podemos dividir el proyecto Edge Avoider Robot en tres secciones diferentes que son la sección del sensor, la sección de control y la sección del controlador.
Sección del sensor: esta sección contiene diodos IR, potenciómetro, comparador (amplificador operacional) y LED. El potenciómetro se usa para configurar el voltaje de referencia en el terminal único del comparador y los sensores IR se usan para detectar la línea y proporcionar un cambio de voltaje en el segundo terminal del comparador. Luego, el comparador compara ambos voltajes y genera una señal digital en la salida. Aquí en este circuito usamos dos comparadores para dos sensores. LM 358 se utiliza como comparador. El LM358 tiene incorporados dos amplificadores operacionales de bajo ruido.
Sección de control: el microcontrolador 8051 se utiliza para controlar todo el proceso del robot seguidor de línea. Las salidas de los comparadores están conectadas al pin número P0.0 y P0.1 de 8051. El 8051 lee estas señales y envía comandos al circuito del controlador para impulsar el seguidor de línea.
Sección del controlador: la sección del controlador consta de un controlador de motor y dos motores de CC. El controlador de motor se utiliza para impulsar motores porque el microcontrolador no suministra suficiente voltaje y corriente para impulsar el motor. Entonces agregamos un circuito de controlador de motor para obtener suficiente voltaje y corriente para el motor. El microcontrolador envía comandos a este controlador de motor y luego impulsa los motores.
Trabajando
El funcionamiento de este robot evitador de bordes es bastante interesante y lo mismo que el seguidor de línea, pero hay diferencias en las operaciones después de detectar entradas. En este robot, cuando detecta una superficie blanca, avanza y cuando cualquiera de los sensores o ambos sensores no detectan ninguna señal o una superficie negra, se detiene y se mueve hacia atrás y cambia su dirección y, si nuevamente detecta una superficie blanca, avanza.
Se muestra el diagrama de circuito para este robot evitador de bordes. La salida de los comparadores está conectada directamente al pin número P0.0 y P0.1 del microcontrolador. Y el pin de entrada 2, 7, 10 y 15 del controlador del motor está conectado en el pin número P2.3, P2.2, P2.1 y P2.4 respectivamente. Y un motor está conectado en el pin de salida del controlador de motor 3 y 6 y otro motor está conectado en 11 y 14.
En programación, en primer lugar, hemos definido pines de entrada y salida. Y luego, en la función principal, verificamos las entradas y enviamos la salida en consecuencia a los pines de salida para impulsar el motor. Hay cuatro condiciones en este evitador de bordes que leemos usando el microcontrolador 8051. Hemos utilizado dos sensores, a saber, el sensor izquierdo y el sensor derecho.
Condiciones:
|
Entrada |
Salida |
Movimiento del robot |
||||
|
Sensor izquierdo |
Sensor derecho |
Motor Izquierdo |
Motor derecho |
|||
|
LS |
RS |
LM1 |
LM2 |
RM1 |
RM2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Adelante |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Detener / retroceder / girar a la derecha |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Detener / atrás / girar a la izquierda |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
PARAR / retroceder / girar a la izquierda |
Hemos escrito el programa de acuerdo con las condiciones de la tabla anterior.
Diseño de PCB
