Ρομπότ τηλεχειριστηρίου | 5 Σημαντικές εφαρμογές και χαρακτηριστικά

Απομακρυσμένη ρομπότ ελέγχου

Θέμα συζήτησης: Ρομπότ τηλεχειριστηρίου και τα χαρακτηριστικά του

  • Τι είναι ένα ρομπότ τηλεχειριστηρίου;
  • Τηλεχειρισμός
  • Τύποι ρομπότ τηλεχειριστηρίου
  • Ποια είναι τα κρίσιμα στοιχεία ενός ρομπότ τηλεχειριστηρίου;
  • Πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα ρομπότ τηλεχειριστηρίου;
  • Ποιες είναι οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στο ρομπότ τηλεχειριστηρίου;
  • Ποιες είναι οι εφαρμογές ενός ρομπότ τηλεχειριστηρίου;
  • Είναι το ρομπότ τηλεχειριστηρίου διαφορετικό από αυτόνομα συστήματα;

Τι είναι ένα ρομπότ τηλεχειριστηρίου;

Τηλεχειρισμός

Όλοι θυμόμαστε να παίζουμε με το τηλεχειριστήριο όταν ήμασταν λίγοι και αγωνιζόμαστε με τους φίλους μας. Αυτοί οι απότομοι έλεγχοι και στροφές έκαναν την παιδική μας ηλικία υπέροχη. Λοιπόν, ετοιμαστείτε να μάθετε ότι ήταν το πρώτο τηλεχειριστήριο ρομπότ που είχαμε τα χέρια μας. Τώρα, είναι η ώρα να βάλουμε τα όρια σκέψης μας και να κατανοήσουμε τη λαμπρότητα ενός μηχανικού νου που πήγε στην ανάπτυξη της έννοιας ενός ρομπότ με τηλεχειρισμό. Με απλά λόγια, μπορεί να οριστεί ως εξής:

Ένα ρομπότ τηλεχειριστηρίου εμπίπτει στην κατηγορία των ημιαυτόνομων ρομπότ μέσω κοινόχρηστου ελέγχου ανθρώπου και μηχανής. Ο πρωταρχικός τρόπος αλληλεπίδρασης σε αυτό είναι η τηλελειτουργία που συμβαίνει μέσω ενός συστήματος πομπού και δέκτη και απευθείας στη φύση. Τα ανθρώπινα όντα ελέγχουν τη μηχανή στέλνοντας σήματα που μεταδίδονται μέσω τηλεχειριστηρίου.

Τύποι ρομπότ τηλεχειριστηρίου

Οι δύο ευρείες ταξινομήσεις ενός τηλεχειριστηρίου ρομπότ βασίζονται στη χρήση ενσύρματων και μη ενσύρματων συστημάτων:

Ενσύρματο ρομπότ τηλεχειριστηρίου: 

Το σώμα του ρομπότ συνδέεται στο τηλεχειριστήριο με καλώδια ή καλώδια. Αυτή είναι η ιδέα πρόσδεσης που επιτρέπει την ελάχιστη κινητικότητα στο ρομπότ. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συνήθως σε ένα σταθερό σύστημα. Αλλά τα καλώδια θέτουν πολλά ζητήματα στο πεδίο της εφαρμογής του κινητού ρομπότ, επειδή τα καλώδια μπορούν εύκολα να εμποδίσουν την κίνηση του ρομπότ και να αποτελέσουν εμπόδιο στην πορεία της λειτουργίας του.

Ασύρματο ρομπότ τηλεχειριστηρίου: 

Η απουσία πρόσδεσης του σώματος του ρομπότ στον ελεγκτή επιτρέπει απεριόριστη κινητικότητα και είναι μια πιο δημοφιλής επιλογή για προηγμένη έρευνα αυτές τις μέρες.

Υπάρχει ένας άλλος τύπος απομακρυσμένων ελεγχόμενων ρομπότ που υποβοηθούνται από τον χειριστή σε υπολογισμένο βαθμό. Σε αυτούς τους τύπους, τα επίπεδα δυσκολίας των εργασιών είναι αρκετά εκτεταμένα και ποικίλα. Αν και ο τρόπος με τον οποίο το ρομπότ επιτυγχάνει τις εργασίες και η παραγωγή εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το ρομπότ και ο χειριστής δεν εμπλέκεται με κανένα τρόπο.

Ποια είναι τα κρίσιμα στοιχεία ενός ρομπότ τηλεχειριστηρίου;

Τα βασικά στοιχεία από τα οποία αποτελείται το ρομπότ είναι: 

Σώμα | πλαίσιο: 

Το πλαίσιο σώματος του ρομπότ είναι το πλαίσιο που λειτουργεί ως θεμέλιο. Παίρνει το φορτίο ολόκληρου του συστήματος και καθορίζει τη δυνατότητα χειρισμού και την κίνηση του t είναι διαφορετικά μέρη. Το σχήμα και το μέγεθος του σκελετού εξαρτάται από τη λειτουργία που θέλουμε να εκτελέσει το ρομπότ. Με άλλα λόγια, το πλαίσιο του αμαξώματος είναι η δομή ή ο σκελετός του ρομπότ και συνήθως δεν υπόκειται σε αισθητική.

Σύστημα ελέγχου: 

Το σύστημα ελέγχου ενός ρομπότ είναι αυτό που είναι το κεντρικό νευρικό σύστημα για έναν άνθρωπο και όλες οι πτυχές του ρομπότ ελέγχονται και συντονίζονται από αυτό. Οι αισθητήρες είναι υπεύθυνοι για τη δημιουργία σήματος ανατροφοδότησης με βάση το περιβάλλον του ρομπότ ή το περιβάλλον ρομπότ, που κατευθύνονται στην Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) για περαιτέρω επεξεργασία και λήψη αποφάσεων σύμφωνα με το πρόγραμμα. Αυτό μπορεί να πάρει βοήθεια από μια ποικιλία εισόδων, οδηγιών ή μη αυτόματων εντολών.

Αυτοί οι αισθητήρες είναι τοποθετημένοι σε ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα που ονομάζεται μικροελεγκτής. 

Ένας μικροελεγκτής είναι μια ηλεκτρονική υπολογιστική συσκευή ικανή να εκτελεί ένα πρόγραμμα μέσω μιας σειράς οδηγιών που του τροφοδοτούνται από έναν υπολογιστή. Αναφέρεται συχνά ως «Ο εγκέφαλος του ρομπότ» ή «Το κέντρο ελέγχου του ρομπότ» και είναι υπεύθυνος για όλους τους πολύπλοκους υπολογισμούς, τη λήψη αποφάσεων και την επικοινωνία σήματος κ.λπ..

Μικροελεγκτές

Ας δημιουργήσουμε ένα ρομπότ με τηλεχειρισμό για να χωρίσουμε τα κρίσιμα στοιχεία σε ηλεκτρομηχανικά συστήματα και να κατανοήσουμε τη λειτουργία τους λεπτομερώς μέσω μιας διαδικασίας βήμα προς βήμα.

Αποφασίστε τον σκοπό της δημιουργίας του ρομπότ: 

Το ρομπότ σε επίπεδο αρχάριου μπορεί να κατασκευαστεί για ψυχαγωγία ή ως μέρος του σχολικού έργου ή για ασφάλεια έξω από το σπίτι.

Αποφασίστε τον τύπο συστήματος ελέγχου που θέλετε να χρησιμοποιήσετε για το ρομπότ: 

Εδώ, θα επικεντρωθούμε στην έννοια του τηλεχειριστηρίου ρομπότ, γιατί αυτό προσπαθούμε να κατανοήσουμε.

Αποφασίστε τον ενεργοποιητή: 

Για αυτό, πρέπει πρώτα να μάθουμε τι είναι ένας ενεργοποιητής; Έτσι, ο ενεργοποιητής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί ενέργεια για να τη μετατρέψει σε κάποια φυσική κίνηση.

Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι ενεργοποιητή - για ένα τροχό ρομπότ περιστροφικοί ενεργοποιητές γραμμικούς ενεργοποιητές .

Ενσωμάτωση μικροελεγκτή: 

Όπως περιγράφηκε προηγουμένως, ένας μικροελεγκτής αναφέρεται ως «εγκέφαλος» ή «κέντρο ελέγχου» σε ένα ρομπότ. Και αντιπροσωπεύει όλους τους υπολογισμούς, τη λήψη αποφάσεων και τις επικοινωνίες. Θα κατανοήσουμε τη λειτουργία ενός μικροελεγκτή σε διαφορετική ενότητα.

Επιλέγοντας τον ελεγκτή κινητήρα: 

Ένας ελεγκτής κινητήρα είναι ένα ηλεκτρομηχανικό όργανο που λειτουργεί ως μεσολαβητής μεταξύ του μικροελεγκτή, της παροχής ισχύος και του κινητήρα. Διάφορα είδη ελεγκτών κινητήρα χρησιμοποιούνται σήμερα.

1. Βουρτσισμένο μοτέρ DC.

Πηγή εικόνας: ανώνυμος, Ηλεκτρικοί κινητήρες en, CC BY-SA 3.0

2. Κινητήρας DC χωρίς πινέλο.

3. Βοηθητικό μοτέρ Οι ελεγκτές χρησιμοποιούνται για σκοπούς χόμπι.

4. stepper με κινητήρα.

Εγκατάσταση της συσκευής ελέγχου: 

Οι σημαντικοί τύποι συσκευών ελέγχου για ασύρματη λειτουργία ενός τηλεχειριστηρίου ρομπότ είναι:

1. Υπέρυθρες- Χρησιμοποιούν φως για λειτουργία και απαιτούν μια καθαρή οπτική επαφή για τη λειτουργία της συσκευής. Οι καθρέφτες μπορούν επίσης να αντανακλούν αυτό το σήμα. Χρησιμοποιεί επέκταση όταν υπόκειται σε μη διαθεσιμότητα μιας σαφούς οπτικής όψης.

2. Ραδιοσυχνοτητα- Συνήθως ονομάζεται μονάδα RF, αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί ραδιοσήματα για τη λειτουργία ενός ρομπότ από απόσταση.

3. Bluetooth- Είναι ασύρματο και χρησιμοποιεί ραδιοκύματα UHF για επικοινωνία και λειτουργία.

4. Wi-Fi- Πρόκειται επίσης για πρωτόκολλο ασύρματου δικτύου που χρησιμοποιεί UHF 2.4 gigahertz (120 mm) και ζώνες ραδιοφώνου SHF ISM πέντε gigahertz (60 mm) για μετάδοση δεδομένων και πρόσβαση στο Διαδίκτυο.

Εφαρμογή αισθητήρα:

Ποια είναι η ανάγκη για έναν αισθητήρα για ένα ρομπότ; Σε αντίθεση με τα ανθρώπινα όντα, τα ρομπότ είναι ευαίσθητα στο γύρω περιβάλλον πέρα ​​από την όραση, τον ήχο, την αφή, τη μυρωδιά και τη γεύση και γι 'αυτό πρέπει να χρησιμοποιηθούν διάφοροι αισθητήρες. Οι ερευνητές έχουν εναλλακτικές λύσεις σε σχέση με τις βιολογικές αισθήσεις, επειδή η μίμηση των αισθήσεων ενός βιολογικού πλάσματος είναι δύσκολο έργο.

Λήψη των σωστών εργαλείων: 

Ένα ρομπότ χρειάζεται ένα άκαμπτο εξωτερικό κάλυμμα για να προστατεύσει το υλικό του, ανάλογα με διάφορα μεγέθη και λειτουργίες. Τα σωστά εργαλεία δεν είναι πάντα άμεσα διαθέσιμα. Τα εξαρτήματα μπορούν να κατασκευαστούν από το μηδέν που έχουν απλούστερα σχέδια ή είναι δυνατόν να βρείτε μερικά πλήρη κιτ ρομποτικής από την αγορά. 

Συναρμολόγηση ρομπότ: 

Με όλα τα εξαρτήματα στο χέρι, το ρομπότ είναι έτοιμο για συναρμολόγηση. Διατίθενται διαδικτυακά σεμινάρια για αναφορά σε σωστές διαδικασίες. Πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί κατά τη σύνδεση του ελεγκτή κινητήρα με τον μικροελεγκτή. Ωστόσο, οποιοδήποτε λάθος βήμα μπορεί να βλάψει τον πίνακα ανάπτυξης και θα αντικατασταθούν όλα τα εξαρτήματα με καινούργια.

Προγραμματισμός ρομπότ: 

Αυτό είναι ένα από τα τελευταία αλλά πολύ σημαντικά βήματα που εμπλέκονται στη διαδικασία κατασκευής ενός ρομπότ, καθώς έχει πραγματοποιηθεί κύρια λειτουργία ελέγχου σύμφωνα με αυτόν τον προγραμματισμό. Η μισή δουλειά γίνεται με την επιλογή των σωστών εργαλείων και ηλεκτρομηχανικών εξαρτημάτων για το ρομπότ. Χωρίς προγραμματισμό, ωστόσο, το ρομπότ δεν είναι χρήσιμο γιατί θα είναι μόνο ένα στατικό μοντέλο. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες γλώσσες προγραμματισμού στη ρομποτική είναι C ++, JAVA, Python, Basic κ.λπ.

Ποιες είναι οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στα ρομπότ τηλεχειριστηρίου;

Τις προηγούμενες ημέρες, οι τηλεοράσεις στερούνται τηλεχειριστηρίων. Διαφορετικά κουμπιά και κουμπιά που συνδέθηκαν στην τηλεόραση είχαν δικαίωμα σε διαφορετικές λειτουργίες. Μπορούμε όλοι να συσχετίσουμε το κουμπί λειτουργίας του συστήματος ώθησης και ένα περιστρεφόμενο κουμπί για τη λειτουργία έντασης. Τίποτα σήμερα δεν μπορεί να είναι πιο κουραστικό από αυτό, χάρη στην ανάπτυξη των τηλεχειριστηρίων.

Ένας από τους δημοφιλείς επιστήμονες Nikola Tesla, ήταν το πρώτο άτομο που έχει εφεύρει καλώδιο λιγότερο τηλεχειριστήριο το έτος 1898, με την πρόοδο της τεχνολογίας, η συσκευή με βάση το τηλεχειριστήριο μπορεί να ελέγχει σχεδόν τον έλεγχο της καθημερινής μας ζωής στην παρούσα εποχή.

Διαφορετική τεχνολογία ρομπότ τηλεχειριστηρίου

Τα τηλεχειριστήρια σήμερα βασίζονται κυρίως σε αυτές τις βασικές τεχνολογίες:

Υπέρυθρη τεχνολογία

Ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους μηχανισμούς ελέγχου που χρησιμοποιούνται στη ρομποτική είναι η τεχνολογία υπέρυθρης ακτινοβολίας ή η τεχνολογία υπερύθρων. Ένα τηλεχειριστήριο IR είναι κάποτε γνωστό ως πομπό IR και χρησιμοποιεί υπέρυθρο φως για να στείλει σήμα στον δέκτη που είναι ενσωματωμένος στο ρομπότ και αυτό αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο δυαδικό κώδικα που αντιστοιχεί σε εντολή όπως "ένταση" κ.λπ. Ο δέκτης είναι υπεύθυνος για την αποκωδικοποίηση των υπέρυθρων παλμών φωτός σε δυαδικούς κωδικούς για την κατανόηση της εντολής και την εκτέλεση της δέουσας πορείας δράσης.

Τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων

Αυτά χρησιμοποιούν τα ραδιοκύματα για τη μετάδοση κώδικα μέσω πομπού RF. Σύγχρονη δορυφορική τηλεόραση με τεχνολογία τηλεχειριστηρίου αυτού του τύπου. Με αυτό το τηλεχειριστήριο, τα ρομπότ μπορούν εύκολα να ελεγχθούν από την απόσταση που μπορεί να ελέγξει πέρα ​​από την απόσταση των 100 ποδιών.

Τεχνολογία αναγνώρισης ομιλίας

Το πιο περίπλοκο που πρέπει να εφαρμοστεί, αλλά είναι ένα ουσιαστικό πλεονέκτημα για την αύξηση της αλληλεπίδρασης με τα ρομπότ είναι η αναγνώριση ομιλίας. Ο στόχος αντιστοιχεί στην ανάλυση μιας φράσης που εκφωνείται σε ένα μικρόφωνο για να μεταγραφεί σε γραπτή μορφή για περαιτέρω χρήση. Διάφορα API είναι διαθέσιμα για το σκοπό αυτό. Το "Say It Module" είναι από τα πιο δημοφιλή που θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν την τεχνολογία αναγνώρισης ομιλίας.

Τεχνολογία ήχου

Αν και αντικατοπτρίζει την ομοιότητα με την τεχνολογία αναγνώρισης ομιλίας, εξακολουθούν να είναι πολύ διαφορετικές. Επικεντρώνεται περισσότερο στη συχνότητα των ήχων που παράγονται ενώ ο πρώτος είναι υπεύθυνος για την ακουστική του και οι ήχοι που παράγονται από τον άνθρωπο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για προγραμματισμένους τρόπους ενεργοποίησης διαφορετικών εφαρμογών.

Τεχνολογία δικτύου

Όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιεί διαφορετικά δίκτυα μετάδοσης για τη λειτουργία του τηλεχειριστηρίου. Μπορεί να είναι ενσύρματο ή το τηλεχειριστήριο να μπορεί να συνδεθεί σε Ethernet ή λιγότερο καλώδιο, όπως WiFi, κινητό Bluetooth ή hotspot κ.λπ.

Ποιες είναι οι εφαρμογές του ρομπότ τηλεχειριστηρίου;

  • Οι διαστημικοί ανιχνευτές που τοποθετούνται στο ηλιακό σύστημα χρησιμοποιούν συνήθως εξελιγμένα ρομπότ με τηλεχειρισμό.
  • Τα ρομπότ τηλεχειριστηρίου μας δίνουν τη δυνατότητα να εκτελούμε περίπλοκη αποστολή με ακρίβεια και ακρίβεια.
  • Αυτά είναι εμφανώς ενσωματωμένα σε στρατιωτικές και μαχητικές επιχειρήσεις.
  • Χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά είδη μέτρων ασφαλείας.
  • Αυτά είναι πολύ χρήσιμα σε επικίνδυνες ατμόσφαιρες όπως η εξερεύνηση βαθέων υδάτων, η διαστημική έρευνα κ.λπ.

Είναι τα ρομπότ τηλεχειριστηρίου διαφορετικά από αυτόνομα συστήματα;

Τα ρομπότ τηλεχειριστηρίου είναι αυτόματα ρομπότ που απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση μέσω ενός συστήματος πομπού και δέκτη, προκειμένου να τα κάνουν να εκτελούν την επιθυμητή λειτουργία. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις εντολές του πλοιάρχου, του ανθρώπου σε αυτήν την περίπτωση, μέσω ενσύρματου ή μη ενσύρματου συστήματος.

Τα αυτόνομα συστήματα από την άλλη πλευρά απαιτούν την ελάχιστη δυνατή ανθρώπινη παρέμβαση. Θα μπορούσε απλώς να περιορίζεται στην ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, όπως είναι επιθυμητό. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι τα απομακρυσμένα ελεγχόμενα ρομπότ είναι ημι-αυτόνομα, αλλά πλήρως αυτόνομο ρομπότ εξακολουθεί να είναι μια υπερβολική ιδέα αυτής της ιδέας.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα αυτόνομα συστήματα, Κάνε κλικ εδώ.

Σχετικά με την Esha Chakraborty

Έχω ένα υπόβαθρο στην Αεροδιαστημική Μηχανική, επί του παρόντος εργάζομαι για την εφαρμογή της Ρομποτικής στην Άμυνα και τη Διαστημική Επιστήμη Βιομηχανία. Είμαι συνεχής μαθητής και το πάθος μου για τις δημιουργικές τέχνες με κάνει να τείνω να σχεδιάζω νέες ιδέες μηχανικής.
Με τα ρομπότ να αντικαθιστούν σχεδόν όλες τις ανθρώπινες ενέργειες στο μέλλον, θέλω να φέρω στους αναγνώστες μου τις θεμελιώδεις πτυχές του θέματος με έναν εύκολο αλλά ενημερωτικό τρόπο. Μου αρέσει επίσης να ενημερώνω ταυτόχρονα τις εξελίξεις στον κλάδο της αεροδιαστημικής.

Συνδεθείτε μαζί μου με το LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Lambda Geeks