दीवार पर चढ़ने वाला रोबोट: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

दीवार पर चढ़ने वाला रोबोट यांत्रिक और विद्युत प्रणालियों के उपयोग के माध्यम से दीवारों के लिए एक वैकल्पिक निरीक्षण प्रदान करने का कार्य करता है। रोबोट उच्च ऊंचाई पर दीवारों का निरीक्षण करने के लिए मनुष्यों को काम पर रखने के खर्च और खतरों का एक विकल्प प्रदान करता है। रोबोट ब्लूटूथ के माध्यम से निरीक्षण के दस्तावेजीकरण के लिए लाइव फीड और स्टोरेज प्रदान करने में सक्षम होगा। रोबोट के निरीक्षण पहलू के साथ-साथ इसे ट्रांसमीटर और रिसीवर के जरिए नियंत्रित किया जा सकेगा। थ्रस्ट और सक्शन पैदा करने वाले पंखे के उपयोग से रोबोट को सतह पर लंबवत चढ़ने की अनुमति मिलती है।

आपूर्ति

आधार और कवर:

- शीसे रेशा: चेसिस बनाने के लिए प्रयुक्त

- राल: चेसिस बनाने के लिए फाइबरग्लास के साथ प्रयोग किया जाता है

रोबोट:

- ओटीटीएफएफ रोबोट टैंक किट: टैंक ट्रेड और मोटर माउंट

- डीसी मोटर (2): रोबोट आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए प्रयुक्त

- इम्पेलर और कनेक्टर्स: रोबोट को दीवार पर रखने के लिए एयरफ्लो पैदा करता है

- ZTW बीटल्स 80A ESC SBEC 5.5V/5A 2-6S के साथ Rc हवाई जहाज के लिए (80A ESC कनेक्टर्स के साथ)

विद्युत:

- Arduino: पंखे, मोटर्स और वायरलेस सिग्नल की कोडिंग के लिए सर्किट बोर्ड और सॉफ्टवेयर

- जॉयस्टिक: रोबोट को चलाने के लिए डीसी मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है

- वाईफ़ाई रिसीवर: ट्रांसीवर से डेटा पढ़ता है और इसे Arduino के माध्यम से मोटर्स को रिले करता है

- वाईफ़ाई ट्रांसीवर: जॉयस्टिक से डेटा रिकॉर्ड करता है और इसे रिसीवर को लंबी दूरी पर भेजता है

- महिला और पुरुष कनेक्टर: विद्युत घटकों को तार करने के लिए प्रयुक्त

- वाईफ़ाई एंटेना: ट्रांसीवर और रिसीवर के लिए कनेक्शन सिग्नल और दूरी बढ़ाने के लिए प्रयुक्त होता है

- हॉबीस्टार लीपो बैटरी: पंखे और अन्य संभावित विद्युत घटकों को बिजली देने के लिए उपयोग किया जाता है

चरण 1: सिद्धांत को समझना

उपकरण चयन को बेहतर ढंग से समझने के लिए, सबसे पहले वॉल क्लाइंबिंग रोबोट के पीछे के सिद्धांत पर चर्चा करना सबसे अच्छा है।

कई धारणाएँ हैं जिन्हें बनाया जाना चाहिए:

• रोबोट सूखी कंक्रीट की दीवार पर काम कर रहा है।
• पंखा पूरी शक्ति से चल रहा है।
• ऑपरेशन के दौरान रोबोट की बॉडी पूरी तरह से सख्त रहती है।
• पंखे के माध्यम से स्थिर वायु प्रवाह

यांत्रिक मॉडल

चर इस प्रकार हैं:

• द्रव्यमान के केंद्र और सतह के बीच की दूरी, H = 3 in = 0.0762 m
• रोबोट की लंबाई का आधा, R = 7 in = 0.1778 m
• रोबोट का वजन, G = 14.7 N
• घर्षण का स्थिर गुणांक - कंक्रीट पर कल्पित खुरदरा प्लास्टिक, μ = 0.7
• पंखे द्वारा उत्पन्न जोर, F = 16.08 N

उपरोक्त छवि में दिखाए गए समीकरण का उपयोग करके, दबाव अंतर से उत्पन्न बल के लिए हल करें, पी = 11.22 एन

यह मान आसंजन बल है जिसे रोबोट को दीवार पर रहने की अनुमति देने के लिए पंखे द्वारा उत्पन्न किया जाना चाहिए।

द्रव मॉडल

चर इस प्रकार हैं:

• दबाव में परिवर्तन (यांत्रिक मॉडल और निर्वात कक्ष के क्षेत्र से P का उपयोग करके) p = ०.६१३ kPa
• द्रव का घनत्व (वायु), = 1000 किग्रा/मी^3
• सतह का घर्षण गुणांक, ? = 0.7
• निर्वात कक्ष की आंतरिक त्रिज्या, r_i = 3.0 in = 0.0762 m
• निर्वात कक्ष की बाहरी त्रिज्या, r_o = 3.25 in = 0.0826
• निकासी, एच = 5 मिमी

ऊपर दिखाए गए समीकरण का उपयोग करके, वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर के लिए हल करें, क्यू = ४२ एल/मिनट

यह आवश्यक प्रवाह दर है जो पंखे को आवश्यक दबाव अंतर उत्पन्न करने के लिए उत्पन्न करनी चाहिए। चुना हुआ पंखा इस आवश्यकता को पूरा करता है।

चरण 2: आधार बनाना

आधार के निर्माण में शीसे रेशा जल्दी से एक आवश्यक सामग्री बन गया। यह सस्ती है और इसके साथ काम करना काफी आसान है, साथ ही यह बेहद हल्का भी है, जो कि एप्लिकेशन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

इस आधार को बनाने में पहला कदम इसे मापना है। हमारे आवेदन के लिए, हमने 8 "x 8" के आयाम का उपयोग किया। उपरोक्त चित्रों में दिखाई गई सामग्री को ई-ग्लास के रूप में जाना जाता है। यह काफी सस्ता है और बड़ी मात्रा में आ सकता है। मापते समय, यह सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त 2+ इंच प्रदान करना महत्वपूर्ण है कि वांछित आकार में कटौती करने के लिए पर्याप्त मात्रा में सामग्री हो।

दूसरे, किसी ऐसी चीज को सुरक्षित करें जिसका उपयोग फाइबरग्लास को एक चिकनी, यहां तक कि सतह में बनाने के लिए किया जा सकता है; इसके लिए टीम ने एक बड़ी धातु की प्लेट का इस्तेमाल किया। इलाज की प्रक्रिया शुरू करने से पहले उपकरण तैयार किया जाना चाहिए। एक उपकरण कोई भी बड़ी सपाट सतह हो सकती है।

एक दो तरफा चिपकने वाला लपेटकर शुरू करें, अधिमानतः एक वर्ग के आकार में, जितना आपको चाहिए उतना बड़ा। इसके बाद एक फिलामेंट तैयार करें और उसके ऊपर फाइबरग्लास के सूखे कटे हुए टुकड़े रखें। टूल पर सभी आइटम ट्रांसफर करें।

नोट: आप अपने अंतिम उत्पाद में मोटाई जोड़ने के लिए फाइबरग्लास के कटे हुए टुकड़ों को ढेर कर सकते हैं।

अगला: आप राल और उसके उत्प्रेरक को ठीक से मिलाना चाहते हैं, प्रत्येक राल अलग है और इसके उत्प्रेरक के साथ भागों को ठीक से मिलाने के लिए उपयोगकर्ता पुस्तिका की आवश्यकता होगी। कांच के चारों ओर राल तब तक डालें जब तक कांच के सभी सूखे हिस्से राल से गीले न हो जाएं। इसके बाद किसी भी अतिरिक्त फिलामेंट को काट लें। उसके बाद, फिल्म का एक और टुकड़ा और फिर एक शीसे रेशा कपड़ा जोड़ें जो पूरे उत्पाद को कवर करता है। बाद में, एक सांस लेने वाला कपड़ा जोड़ें।

अब पूरे ऑपरेशन को प्लास्टिक रैप से कवर करने का समय आ गया है। लेकिन ऐसा होने से पहले एक ब्रीच डिवाइस को जोड़ा जाना चाहिए। वैक्यूम पंप को जोड़ने की अनुमति देने के लिए यह उपकरण प्लास्टिक के नीचे बैठेगा।

चिपकने वाले सुरक्षात्मक भूरे रंग के कवर को हटा दें और प्लास्टिक कवर को नीचे दबाएं ताकि यह चिपकने वाला वर्ग में एक वैक्यूम-तंग सील बना दे। अगला उपकरण के केंद्र में एक छेद काट लें ताकि एक नली को जोड़ा जा सके। एक सपाट सतह और एक अच्छी तरह से रखा उत्पाद बनाने वाली हवा को हटाने के लिए वैक्यूम को चालू करें।

चरण 3: रोबोट गतिशीलता

रोबोट को दीवार के ऊपर और नीचे ले जाने के लिए, हमने अपेक्षाकृत सस्ते Arduino टैंक किट से टैंक ट्रेड्स का उपयोग करने का निर्णय लिया। इस किट में पटरियों और मोटरों को सुरक्षित करने के लिए आवश्यक सभी उपकरण और फास्टनर शामिल थे। बढ़ते ब्रैकेट बनाने के लिए काले धातु के चेसिस को काटा गया था; यह अतिरिक्त फास्टनरों की मात्रा को कम करने के लिए किया गया था, क्योंकि आवश्यक सभी को शामिल किया गया था।

नीचे दिए गए निर्देश दिखाएंगे कि कोष्ठक कैसे काटे गए:

• हवाई जहाज़ के पहिये के केंद्र बिंदु को चिह्नित करने के लिए एक शासक का प्रयोग करें
• केंद्र के माध्यम से एक क्षैतिज और लंबवत रेखा खींचें
• इन पंक्तियों के साथ सावधानी से काटें, अधिमानतः एक बैंड आरी या अन्य धातु काटने वाले ब्लेड के साथ
• किसी भी नुकीले किनारों के चारों ओर पीसने वाले पहिये का उपयोग करें

तैयार कोष्ठक निम्न चरण में दिखाए गए हैं।

चरण 4: टैंक ट्रैक के लिए माउंट ब्रैकेट

शीसे रेशा शीट पर केंद्र की रेखाओं को चिह्नित करके शुरू करें; ये संदर्भ होंगे। 1/8 ड्रिल बिट का उपयोग करके, निम्नलिखित छेदों को काटें; जैसा कि दिखाया गया है, सभी कोष्ठक रोबोट के बाहरी किनारे के साथ फ्लश होने चाहिए।

पहला छेद जिसे चिह्नित करने की आवश्यकता है वह केंद्र रेखा से 2" होना चाहिए जैसा कि दिखाया गया है

दूसरा छेद पिछले निशान से 1" होना चाहिए

इस प्रक्रिया को केंद्र पर प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए।

नोट: कोष्ठक में अतिरिक्त छेद शामिल हैं; इन्हें अतिरिक्त समर्थन के लिए चिह्नित और ड्रिल किया जा सकता है।

चरण 5: निर्माण और माउंट ट्रैक

प्रदान किए गए भागों का उपयोग करके बीयरिंग और गियर को असेंबल करके शुरू करें; निर्देश किट में शामिल हैं। गियर्स से फिसलने से बचने के लिए पटरियों को कसकर खींचा जाना चाहिए; बहुत अधिक तनाव फाइबरग्लास को ताना देने का कारण बन सकता है।

चरण 6: चेसिस में पंखा स्थापित करें

शीसे रेशा शीट के केंद्र में एक 3 व्यास के छेद को काटकर शुरू करें। इसे कई अलग-अलग तरीकों से पूरा किया जा सकता है, जैसे कि एक छेद देखा या डरमेल। एक बार छेद पूरा हो जाने पर, पंखे को छेद के ऊपर रखें जैसा कि दिखाया गया है और सुरक्षित है किसी प्रकार का चिपकने वाला या एपॉक्सी।

चरण 7: कोडिंग

हमने जिन माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया है वे सभी Arduino घटक हैं।

Arduino Uno बोर्ड = 2

नर से मादा जम्पर तार = 20

नर से नर जम्पर तार = 20

L2989n मोटर चालक = 1

nrf24l01 = 2 (हमारा वायरलेस संचार उपकरण)

nrf24l01 = 2 (एक एडेप्टर जो इंस्टॉलेशन को आसान बनाता है)

वायरिंग आरेख हमारे द्वारा उपयोग किए गए उचित कनेक्शन और उसके साथ जाने वाले कोड को दर्शाता है।

चरण 8: तार आरेख

चरण 9: रोबोट का निर्माण

आधार और धागों के बनने के बाद, अंतिम चरण सभी भागों को एक साथ रखना है।

सबसे महत्वपूर्ण कारक वजन वितरण है, बैटरी बहुत भारी है इसलिए अकेले एक तरफ होना चाहिए। अन्य घटकों को बैटरी के वजन का मुकाबला करने के लिए उद्देश्यपूर्ण ढंग से रखा जाना चाहिए।

मोटरों के बीच में एक कोने पर इलेक्ट्रॉनिक्स रखना यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि तार अतिरिक्त तारों के उपयोग के बिना मोटर से मिलें।

अंतिम कनेक्शन बैटरी और पंखे से ESG है, यह चरण बहुत महत्वपूर्ण है। सुनिश्चित करें कि बैटरी और ईएसजी दोनों सकारात्मक पक्षों को एक दूसरे से जोड़ने के साथ सही ढंग से जुड़े हुए हैं। यदि वे सही तरीके से नहीं जुड़े हैं तो आप फ्यूज उड़ाने और बैटरी और पंखे को नष्ट करने का जोखिम उठाते हैं।

मैंने एक पैनल पर नियंत्रक इलेक्ट्रॉनिक भागों को व्यवस्थित रखने के लिए टेप किया, लेकिन वह हिस्सा एक आवश्यकता नहीं है।