(رباتیک) ربات های مسیر یاب و تعقیب خط Line Follower , Path Finder , Tracer نحوه عملکرد و کاربرد ها (مهندسی برق _ الکترونیک)

(رباتیک) ربات های مسیر یاب و تعقیب خط Line Follower , Path Finder , Tracer نحوه عملکرد و کاربرد ها (مهندسی برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  (  افشین رشید )

نکته : ربات های  تعقیب خط به سه شاخه تعقیب خط معمولی ، تعقیب خط ویژه و تعقیب خط مغناطیسی تقسیم می گردند؛ این ربات ها از خانواده ربات های مسیر یاب میباشند.

ربات مسیر یاب نوعی از ربات است که وظیفه اصلی آن تعقیب کردن مسیری به رنگ مثال سیاه در زمینهای به رنگ متفاوت مشخصی مثال سفید است. یکی از کاربرد های عمده این ربات، حمل ونقل وسایل و کالاهای مختلف در کارخانجات ، بیمارستان ها، فروشگاه ها، کتابخانه ها و ... میباشد. ربات تعقیب خط تا حدی قادر به انجام وظیفه کتابداری کتابخانه ها میباشد. به این صورت که بعد از دادن کد کتاب، ربات با دنبال کردن مسیری که کد آن را تعیین میکند، به محلی که کتاب در آن قرار گرفته می رود و کتاب را برداشته و به نزد ما میآورد. مثال دیگر کاربرد این نوع ربات در بیمارستانهای پیشرفته است، کف بیمارستانهای پیشرفته خط کشی هایی به رنگهای مختلف به منظور هدایت ربات های پس فایندر به محلهای مختلف مثال رنگ قرمز به اتاق جراحی یا آبی به اتاق زایمان ، وجود دارد. بیمارانی که توانایی حرکت کردن و جابه جا شدن را ندارند و باید از ویلچر استفاده کنند، این ویلچیر نقش ربات تعقیبخط را دارد، و بیمار را از روی مسیر مشخص به محل مطلوب میبرد. و خالصه کاربردهای فراوانی دارد. 

الگوریتم مسیریابی: الگوریتم مسیریابی باید طوری نوشته شود تا ربات بتواند هرگونه مسیری را، با هر اندازه پیچ و خم دنبال کند، به طوری که خطای آن مینیمم باشد. تجربه نشان میدهد که بهترین روش برای یافتن و دنبال کردن مسیر، استفاده از 4 سنسور است. البته با استفاده از حداقل 2 سنسور نیز میتوان ربات مسیریاب ساخت، ولی با کم کردن سنسور ضریب اطمینان ربات نیز کاهش مییابد. 

ربات تعقیب خط معمولی : در ساختار  این نوع از ربات مسیر یاب هدف تعقیب خط سیاه در زمینه سفید و یا خط سفید در زمینه سیاه می باشد . پهنای خط 8.1 سانتیمتر معدل پهنای چسب برق می باشد . طراحی بدنه و چرخ ها و همچنین ساختار ربات باید به گونه ای باشد که  مسیر شامل بریدگی ، نقطه چین ، تغییر پهنا ، شکستگی با زوایای مختلف ، پیچ با شعاع مختلف می باشد و ربات باید توانایی تعقیب چنین مسیری را داشته باشد .

ربات تعقیب خط مغناطیسی : 

در ساخت این نوع از ربات مسیریاب هدف تعقیب میدان مغناطیسی حاصل از سیم حامل جریان متناوب به مقدار می باشد . فرکانس جریان متناوب ، فرکانس برق شهر 50HZ بوده و قطر سیم حامل جریان ، نمره 5mm.2 می باشد .نوع مسیر در تعقیب خط مغناطیسی بسیار ساده تر از تعقیب خط معمولی می باشد . در تعقیب خط مغناطیسی تنها المان موجود در مسیر ، پیچ هایی به شعاع چرخش حداقل 25cm و زاویه چرخش حداکثر 180 درجه می باشد.

ربات مسیر یاب تعقیب خط ویژه : 

ساختار مسیر این ربات تعقیب خط شامل دو مسیر جنگل و کوهستان می باشد که ربات ها باید ایـن دو مسـیر را طی کنند . مسیر جنگل شامل رودخانه و تونل می باشد . مسیر کوهستان شامل شیب به سمت بالا  و سپس مسیر مستقیم نا هموار و شیب به سمت پایین می باشد ، بدنه و چرخ ها و ساختار ربات باید جوابگوی این نوع از شرایط محیطی باشد.

_{نویسنده: افشین رشید}