Robô de combate a incêndio baseado em Arduino

De acordo com o National Crime Records Bureau (NCRB), estima-se que mais de 1,2 lakh mortes foram causadas por causa de acidentes de incêndio na Índia de 2010-2014. Embora muitas precauções sejam tomadas para acidentes com fogo, esses desastres naturais / provocados pelo homem ocorrem de vez em quando. Em caso de fuga de um incêndio, para resgatar pessoas e apagar o incêndio, somos obrigados a utilizar recursos humanos que não são seguros. Com o avanço da tecnologia, especialmente em robótica, é muito possível substituir humanos por robôs para combater o fogo. Isso melhoraria a eficiência dos bombeiros e também os impediria de arriscar vidas humanas. Hoje vamos construir um robô de combate a incêndio usando o Arduino, que detectará automaticamente o fogo e ligará a bomba d'água

Neste projeto, aprenderemos como construir um robô simples usando o Arduino que poderia se mover em direção ao fogo e bombear água ao redor dele para extinguir o fogo. É um robô muito simples que nos ensinaria o conceito subjacente da robótica; você seria capaz de construir robôs mais sofisticados, uma vez que entendesse os seguintes princípios básicos. Então vamos começar…

Material necessário:

Arduino UNO
Sensor de fogo ou sensor de chama (3 n °)
Servo motor (SG90)
Módulo de driver de motor L293D
Bomba Submersível Mini DC
Prancha de pão pequena
Chassi do robô com motores (2) e rodas (2) (qualquer tipo)
Uma pequena lata
Fios de conexão

Compre todos os componentes necessários acima para o robô de combate a incêndio Arduino.

Conceito de trabalho do robô de combate a incêndio:

O cérebro principal deste projeto é o Arduino, mas para detectar o fogo, usamos o módulo sensor de fogo (sensor de chama) mostrado abaixo.

Como você pode ver, esses sensores possuem um receptor infravermelho (fotodiodo) que é usado para detectar o incêndio. Como isso é possível? Quando o fogo queima, ele emite uma pequena quantidade de luz infravermelha, esta luz será recebida pelo receptor IR no módulo sensor. Em seguida, usamos um Op-Amp para verificar a mudança na tensão no receptor IR, de modo que se um incêndio for detectado, o pino de saída (DO) dará 0V (BAIXO) e se não houver incêndio o pino de saída será 5V (ALTO).

Então, colocamos três desses sensores em três direções do robô para sentir em qual direção o fogo está queimando.

Detectamos a direção do fogo e podemos usar os motores para nos movermos perto do fogo, acionando nossos motores através do módulo L293D. Quando estiver perto de um incêndio, devemos apagá-lo com água. Usando um pequeno recipiente podemos transportar água, uma bomba de 5 V também é colocada no recipiente e todo o recipiente é colocado em cima de um servo motor para que possamos controlar a direção em que a água deve ser pulverizada. Vamos prosseguir com as conexões agora

Diagrama de circuito:

O diagrama de circuito completo para este robô de combate a incêndio é fornecido abaixo

Você pode conectar todas as conexões mostradas para enviar o programa para verificar o funcionamento ou pode montar o bot completamente e, em seguida, prosseguir com as conexões. Ambas as formas as conexões são muito simples e você deve ser capaz de acertar.

Com base no chassi robótico que você está usando, pode não ser capaz de usar o mesmo tipo de contêiner que estou usando. Nesse caso, use sua própria criatividade para configurar o sistema de bombeamento. No entanto, o código permanecerá o mesmo. Usei uma pequena lata de alumínio (lata para bebidas geladas) para colocar a bomba dentro dela e despejei água dentro dela. Em seguida, montei a lata inteira em cima de um servo motor para controlar a direção da água. Meu robô se parece com isso após a montagem.

Como você pode ver, fixei a aleta do servo no fundo do recipiente com cola adesiva e fixei o servo motor com chassi usando porcas e parafusos. Podemos simplesmente colocar o recipiente em cima do motor e acionar a bomba dentro dele para bombear a água para fora através do tubo. Todo o recipiente pode então ser girado usando o servo para controlar a direção da água.

Programando seu Arduino:

Quando estiver pronto com seu hardware, você pode fazer o upload do código do Arduino para alguma ação. O programa completo é fornecido no final desta página. No entanto, expliquei algumas partes importantes aqui.

Como sabemos, o sensor de incêndio emitirá um ALTO quando houver fogo e um BAIXO quando houver fogo. Portanto, temos que continuar verificando esses sensores se algum incêndio ocorreu. Se não houver fogo, pedimos aos motores que permaneçam parados, tornando todos os pinos altos, conforme mostrado abaixo

if (digitalRead (Left_S) == 1 && digitalRead (Right_S) == 1 && digitalRead (Forward_S) == 1) // Se Fire não detectado todos os sensores são zero {// Não mova o robô digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); }

Da mesma forma, se houver fogo, podemos pedir ao robô que se mova naquela direção girando o respectivo motor. Assim que atingir o fogo, os sensores esquerdo e direito não detectarão o fogo, pois estariam bem à frente do fogo. Agora usamos a variável chamada “ fogo ” que executaria a função de apagar o fogo.

else if (digitalRead (Forward_S) == 0) // Se o fogo está em frente {// Mova o robô para frente digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, LOW); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, LOW); fogo = verdadeiro; }

Assim que a variável fire se tornar verdadeira, o código do arduino do robô de combate a incêndio executará a função put_off_fire até que o fogo seja apagado. Isso é feito usando o código abaixo.

while (fogo == verdadeiro) {put_off_fire (); }

Dentro de put_off_fire () nós apenas temos que parar o robô tornando todos os pinos altos. Em seguida, ligue a bomba para empurrar a água para fora do recipiente, enquanto isso é feito, também podemos usar o servo motor para girar o recipiente de modo que a água seja distribuída uniformemente. Isso é feito usando o código abaixo

void put_off_fire () {atraso (500); digitalWrite (LM1, HIGH); digitalWrite (LM2, HIGH); digitalWrite (RM1, HIGH); digitalWrite (RM2, HIGH); digitalWrite (bomba, ALTO); atraso (500); para (pos = 50; pos <= 130; pos + = 1) {myservo.write (pos); atraso (10); } para (pos = 130; pos> = 50; pos - = 1) {myservo.write (pos); atraso (10); } digitalWrite (bomba, LOW); myservo.write (90); fogo = falso; }

Trabalho do robô de combate a incêndio:

Recomenda-se verificar a saída do robô em etapas, em vez de executá-lo todos juntos pela primeira vez. Você pode construir o robô até o servo motor e verificar se ele é capaz de seguir o fogo com sucesso. Então você pode verificar se a bomba e o servo motor estão funcionando corretamente. Depois que tudo estiver funcionando conforme o esperado, você pode executar o programa abaixo e desfrutar do funcionamento completo do robô bombeiro.

O funcionamento completo do robô pode ser encontrado no vídeo abaixo. A distância máxima à qual o fogo pode ser detectado depende do tamanho do fogo, para um palito de fósforo pequeno a distância é relativamente menor. Você também pode usar os potenciômetros na parte superior dos módulos para controlar a sensibilidade do robô. Eu usei um banco de energia para alimentar o robô você pode usar uma bateria ou até mesmo alimentá-lo com uma bateria de 12V.

Espero que você tenha entendido o projeto e goste de construir algo semelhante. Se você tiver qualquer problema em obter esta compilação, use a seção de comentários abaixo para postar seus quires ou use os fóruns para obter ajuda técnica.

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