Una breu introducció a un robot:

Un robot és qualsevol màquina completament automàtica, és a dir, que arrenca per si sola, decideix la seva manera de treballar i s’atura sola. En realitat, és una rèplica de l’ésser humà, que ha estat dissenyada per alleujar la càrrega humana. Es pot controlar pneumàticament o mitjançant maneres hidràuliques o mitjançant maneres de control electrònic senzilles. El primer robot industrial va ser Unimates construït per George Devol i Joe Engelberger a finals dels anys 50 i principis dels 60.
Qualsevol robot es basa en tres lleis bàsiques definides per l’autor rus de ciència ficció Isaac Asimov:

Un robot no ha de perjudicar l’ésser humà directament o indirectament.
Un robot hauria d’obeir les ordres humanes tret que infringeixi la primera llei.
Un robot ha de protegir la seva pròpia existència sempre que no es infringeixin les primeres dues lleis.

Un robot fix

Els robots poden ser robots fixos o robots mòbils. Els robots mòbils són robots amb una base mòbil que fa que el robot es pugui moure lliurement per l’entorn. Un dels robots mòbils avançats és el robot Line Follower. Bàsicament és un robot que segueix un camí o trajectòria particular i decideix el seu propi curs d’acció que interactua amb l’obstacle. El camí pot ser una línia negra al terra blanc (visible) o un camp magnètic (invisible). Les seves aplicacions comencen des d'usos domèstics bàsics fins a usos industrials, etc. La condició actual a la indústria és que transporten les paqueteries o materials d'un lloc a un altre lloc mitjançant el sistema de grues. Algunes vegades l'aixecament de grans peses en aquest moment pot provocar la ruptura de materials elevadors i també pot causar danys a les parcel·les. La línia que segueix els robots s’utilitza habitualment per transportar nens a través de centres comercials, llars, llocs d’entreteniment, indústries. L’ús del seguiment de línia vehicle robotitzat transporta els materials d’un lloc a un altre lloc de la indústria. Aquest moviment del robot depèn completament de la pista. El robot pot fer qualsevol cosa que vulgueu fer. Com a les fàbriques, tot el que tenen a veure amb fabricar els seus productes és fabricar el robot.

Un robot mòbil

Robot seguidor de línia

Un robot seguidor de línia és un robot que segueix un cert camí controlat per un mecanisme de retroalimentació.

Construir un robot seguidor de línia bàsic:

Construir un robot bàsic Line Follower implica els passos següents.

Dissenyar la part mecànica o el cos del robot
Definició de la cinemàtica dels robots
Disseny del control del robot

Un robot seguidor de línia

La part mecànica o el cos del robot es pot dissenyar mitjançant AutoCAD o Workspace. Un robot seguidor de línia bàsic pot consistir en una base als dos extrems de la qual estan muntades les rodes. Es pot utilitzar com a base una làmina rectangular de plàstic dur. A més, es pot afegir un cos rígid com un cilindre juntament amb altres cossos en forma connectats entre si per juntes i cadascun amb el seu moviment definit en una direcció particular. El robot seguidor de línia pot ser un robot mòbil de rodes amb una base fixa, un robot mòbil de potes amb múltiples cossos rígids interconnectats per juntes.

El següent pas consisteix a definir la cinemàtica del robot. L’anàlisi cinemàtica del robot implica la descripció del seu moviment respecte d’un sistema de coordenades fixe. Es tracta principalment del moviment del robot i del moviment de cada cos en cas d’un robot de potes. Generalment implica la dinàmica del moviment del robot. Tota la trajectòria del robot es defineix mitjançant l’anàlisi cinemàtica. Això es pot fer mitjançant el programari Workspace.

El control del robot és l’aspecte més important del seu funcionament. Aquí el terme control es refereix al control del moviment del robot, és a dir, el control del moviment de les rodes. Un robot seguidor de línia bàsic segueix cert recorregut i el moviment del robot al llarg d’aquest recorregut es controla controlant la rotació de les rodes, que es col·loquen als eixos dels dos motors. Per tant, el control bàsic s’aconsegueix controlant els motors. El circuit de control implica l'ús de sensors per detectar el recorregut i el microcontrolador o qualsevol altre dispositiu per controlar el funcionament del motor a través dels controladors del motor, en funció de la sortida del sensor.

2 maneres de controlar un robot seguidor de línia

Sense utilitzar microcontroladors

Diagrama de blocs del sistema de control

Consisteix en una disposició IR-LED i fotodiode per a cada motor que es controla mitjançant l’encesa i apagada del transistor.

El LED d’IR quan s’obté una polarització adequada emet llum infraroja. Aquesta llum IR es reflecteix en cas de superfície blanca i la llum IR reflectida s’incideix al fotodiode. La resistència del fotodiode disminueix, cosa que condueix a un augment del corrent a través d’ella i, per tant, a la caiguda de tensió. El fotodiode està connectat a la base del transistor i, com a resultat d’un augment de la tensió a través del fotodiode, el transistor comença a conduir i, per tant, el motor connectat al col·lector del transistor obté prou subministrament per començar a girar. En cas que hi hagi un color negre en el recorregut d'un dels dispositius del sensor, la llum IR no es reflecteix i el fotodiode ofereix més resistència, provocant que el transistor aturi la conducció i, finalment, el motor deixi de girar.

Per tant, es pot controlar tot el sistema mitjançant una senzilla disposició LED-fotodiode-transistor.

Amb l’ús de microcontroladors

Principi de funcionament:

El robot en guaret de línia és un dels robots que funcionen automàticament. Que detecta i descobreix una línia dibuixada a la zona. La línia s’indica amb una línia blanca sobre una superfície de bloc o una línia de bloc sobre una superfície blanca. Aquest sistema ha de tenir sentit per la línia. Aquesta aplicació depèn dels sensors. Aquí fem servir dos sensors per a la detecció de camins. Això és el sensor de proximitat i el sensor IR. El sensor de proximitat utilitzat per a la detecció de camins i el sensor IR utilitzat per a la detecció d’obstacles. Aquests sensors es munten a la part frontal del robot. El microcontrolador és un dispositiu intel·ligent que controla tot el circuit mitjançant el microcontrolador.

Esquema de blocs de la línia que segueix el vehicle robotitzat amb microcontrolador

Diferents tipus de vehicles robòtics controlats per línia:

“com funciona un transductor piezoelèctric ”

Hi ha dos tipus de vehicles robòtics controlats per línia

Vehicle robòtic controlat per línia mòbil
Vehicle robòtic controlat per línia basat en RF

Aplicacions del robot seguidor de línia:

Aplicacions industrials : Aquests robots es poden utilitzar com a portadors d'equips automatitzats en indústries que substitueixen les cintes transportadores tradicionals.
Aplicacions per a automòbils : Aquests robots també es poden utilitzar com a cotxes automàtics funcionant per carreteres amb imants incrustats.
Aplicacions domèstiques : També es poden utilitzar a les llars amb finalitats domèstiques, com ara neteja de terres, etc.
Aplicacions d’orientació : Es poden utilitzar en llocs públics, com ara centres comercials, museus, etc.

Avantatges: