ఆర్డునో ఉపయోగించి లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్

లైన్ అనుచరుడు రోబోట్ చాలా సరళమైన రోబోట్, ఇది ఒక గీతను అనుసరిస్తుంది, ఇది నల్ల రేఖ లేదా తెలుపు రేఖ. ఈ రకమైన రోబోట్లు నిర్మించడం చాలా సులభం మరియు రోబోటిక్స్‌తో ప్రారంభించే ప్రారంభకులకు ఇది మొదటి ఎంపిక. సాధారణంగా, రెండు రకాల లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్లు ఉన్నాయి: ఒకటి బ్లాక్ లైన్ ఫాలోయర్, ఇది బ్లాక్ లైన్ ను అనుసరిస్తుంది మరియు రెండవది వైట్ లైన్ ఫాలోయర్, ఇది వైట్ లైన్ ను అనుసరిస్తుంది. పంక్తి అనుచరుడు వాస్తవానికి పంక్తిని గ్రహించి దానిని అనుసరిస్తాడు. ఆలోచన సరళంగా అనిపించినప్పటికీ, కొంచెం ఎక్కువ అభివృద్ధితో, ఫ్యాక్టరీ ఫ్లోర్ మేనేజ్‌మెంట్ రోబోలు లేదా గిడ్డంగి రోబోట్లు వంటి అనేక అనువర్తనాల్లో ఇలాంటి రోబోలను ఆచరణాత్మకంగా ఉపయోగిస్తారు.

లైన్ అనుచరుడి భావనలు

లైన్ అనుచరుడి పని భావన కాంతికి సంబంధించినది. నలుపు మరియు తెలుపు ఉపరితలాల వద్ద కాంతి ప్రవర్తనను మేము ఇక్కడ ఉపయోగిస్తాము. కాంతి తెల్లటి ఉపరితలంపై పడినప్పుడు అది పూర్తిగా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు నల్ల ఉపరితల కాంతి విషయంలో పూర్తిగా గ్రహించబడుతుంది. లైట్ ఫాలోయర్ రోబోట్ నిర్మాణంలో కాంతి యొక్క ఈ ప్రవర్తన ఉపయోగించబడుతుంది.

ఈ ఆర్డునో బేస్డ్ లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్లో, మేము ఐఆర్ ట్రాన్స్మిటర్లను మరియు ఫోటోడియోడ్లు అని పిలువబడే ఐఆర్ రిసీవర్లను ఉపయోగించాము. కాంతిని పంపడానికి మరియు స్వీకరించడానికి అవి ఉపయోగించబడతాయి. IR పరారుణ లైట్లను ప్రసారం చేస్తుంది. పరారుణ కిరణాలు తెల్లటి ఉపరితలంపై పడినప్పుడు, అది తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు కొన్ని వోల్టేజ్ మార్పులను సృష్టించే ఫోటోడియోడ్లచే పట్టుకోబడుతుంది. IR కాంతి నల్ల ఉపరితలంపై పడినప్పుడు, కాంతి నల్ల ఉపరితలం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది మరియు కిరణాలు తిరిగి ప్రతిబింబించవు, అందువల్ల ఫోటో డయోడ్ ఎటువంటి కాంతి లేదా కిరణాలను అందుకోదు. ఇక్కడ ఈ ఆర్డునో లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్‌లో సెన్సార్ తెల్లని ఉపరితలాన్ని గ్రహించినప్పుడు ఆర్డునో 1 ఇన్‌పుట్‌గా పొందుతుంది మరియు ఇంద్రియాలకు బ్లాక్ లైన్ ఆర్డ్యునో 0 ఇన్‌పుట్‌గా పొందుతుంది.

లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్ ఒక ఆసక్తికరమైన ప్రారంభ ప్రాజెక్ట్ కాబట్టి, మేము దీనిని ఆర్డునో కాకుండా వేరే డెవలప్‌మెంట్ బోర్డులను ఉపయోగించి నిర్మించాము, ఆసక్తి ఉంటే మీరు ఈ క్రింది లింక్‌ను ఉపయోగించి కూడా తనిఖీ చేయవచ్చు

• 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్
• రాస్ప్బెర్రీ పై ఉపయోగించి లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్
• టెక్సాస్ MSP430 లాంచ్‌ప్యాడ్ ఆధారిత లైన్ ఫాలోయర్
• పిఐసి మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి సింపుల్ లైన్ ఫాలోయర్
• ATmega16 AVR మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి లైన్ ఫాలోయర్

సర్క్యూట్ వివరణ

మొత్తం ఆర్డునో లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్‌ను 3 విభాగాలుగా విభజించవచ్చు: సెన్సార్ విభాగం, నియంత్రణ విభాగం మరియు డ్రైవర్ విభాగం.

సెన్సార్ విభాగం:

ఈ విభాగంలో IR డయోడ్లు, పొటెన్షియోమీటర్, కంపారిటర్ (Op-Amp) మరియు LED లు ఉన్నాయి. పోలిక యొక్క ఒక టెర్మినల్ వద్ద రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌ను అమర్చడానికి పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పోలిక యొక్క రెండవ టెర్మినల్ వద్ద రేఖను గ్రహించడానికి మరియు వోల్టేజ్‌లో మార్పును అందించడానికి ఐఆర్ సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. అప్పుడు కంపారిటర్ రెండు వోల్టేజ్‌లను పోల్చి, అవుట్పుట్ వద్ద డిజిటల్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇక్కడ ఈ లైన్ ఫాలోయర్ సర్క్యూట్లో, మేము రెండు సెన్సార్ల కోసం రెండు కంపారిటర్లను ఉపయోగించాము. LM 358 ను కంపారిటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు. LM358 రెండు తక్కువ శబ్దం Op-amps ని నిర్మించింది.

నియంత్రణ విభాగం:

లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్ యొక్క మొత్తం ప్రక్రియను నియంత్రించడానికి ఆర్డునో ప్రో మినీ ఉపయోగించబడుతుంది. కంపారిటర్ల యొక్క అవుట్‌పుట్‌లు ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ పిన్ నంబర్లు 2 మరియు 3 లకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఆర్డునో ఈ సంకేతాలను చదివి, డ్రైవ్‌లైన్ అనుచరుడికి డ్రైవర్ సర్క్యూట్‌కు ఆదేశాలను పంపండి.

డ్రైవర్ విభాగం:

డ్రైవర్ విభాగంలో మోటారు డ్రైవర్ మరియు రెండు డిసి మోటార్లు ఉంటాయి. మోటారు డ్రైవర్లను మోటారులను డ్రైవింగ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే ఆర్డునో మోటారుకు తగినంత వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను సరఫరా చేయదు. కాబట్టి మోటారుకు తగినంత వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ పొందడానికి మేము మోటారు డ్రైవర్ సర్క్యూట్‌ను జోడిస్తాము. Arduino ఈ మోటారు డ్రైవర్‌కు ఆదేశాలను పంపుతుంది మరియు అది మోటార్లు నడుపుతుంది.

Arduino ఉపయోగించి లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్ యొక్క పని

ఒక బిల్డింగ్ Arduino ఉపయోగిస్తున్న లైన్ అనుచరుడు రోబోట్ ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా బ్లాక్ లైన్‌ను గ్రహించి, ఆపై సిగ్నల్‌ను ఆర్డునోకు పంపుతుంది. అప్పుడు సెన్సుల అవుట్పుట్ ప్రకారం ఆర్డునో మోటారును నడుపుతుంది.

ఇక్కడ ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము ఎడమ సెన్సార్ మరియు కుడి సెన్సార్ అనే రెండు ఐఆర్ సెన్సార్ మాడ్యూళ్ళను ఉపయోగిస్తున్నాము. ఎడమ మరియు కుడి సెన్సార్ రెండూ తెల్లగా ఉన్నప్పుడు, రోబోట్ ముందుకు కదులుతుంది.

ఎడమ సెన్సార్ బ్లాక్ లైన్ మీద వస్తే రోబోట్ ఎడమ వైపు తిరగండి.

కుడి సెన్సార్ సెన్స్ బ్లాక్ లైన్ అయితే రెండు సెన్సార్లు తెల్లటి ఉపరితలం వద్ద వచ్చే వరకు రోబోట్ కుడి వైపు తిరగండి. తెల్లటి ఉపరితలం వచ్చినప్పుడు రోబోట్ మళ్లీ ముందుకు సాగడం ప్రారంభిస్తుంది.

రెండు సెన్సార్లు బ్లాక్ లైన్ మీద వస్తే, రోబోట్ ఆగిపోతుంది.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

Arduino లైన్ అనుచరుడు రోబోట్ కోసం పూర్తి సర్క్యూట్లో పై చిత్రంలో చూపబడింది. మీరు చూడగలిగినట్లుగా, కంపారిటర్ల అవుట్పుట్ నేరుగా ఆర్డునో డిజిటల్ పిన్ నంబర్ 2 మరియు 3 లతో అనుసంధానించబడి ఉంది. మరియు మోటారు డ్రైవర్ యొక్క ఇన్పుట్ పిన్ 2, 7, 10 మరియు 15 వరుసగా ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ పిన్ నంబర్ 4, 5, 6 మరియు 7 లతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. మరియు ఒక మోటారు మోటారు డ్రైవర్ల 3 మరియు 6 యొక్క అవుట్పుట్ పిన్ వద్ద మరియు మరొక మోటారు పిన్ 11 మరియు 14 వద్ద అనుసంధానించబడి ఉంది.

ప్రోగ్రామ్ వివరణ

ప్రోగ్రామ్‌లో, మొదట, మేము ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్పుట్ పిన్‌ను నిర్వచించాము, ఆపై లూప్‌లో, మేము ఇన్‌పుట్‌లను తనిఖీ చేస్తాము మరియు డ్రైవింగ్ మోటారు కోసం అవుట్పుట్ పిన్‌కు ఇన్‌పుట్‌ల ప్రకారం అవుట్‌పుట్‌ను పంపుతాము. ఇన్పుట్ పిన్ను తనిఖీ చేయడానికి మేము “if” స్టేట్మెంట్లను ఉపయోగించాము. పూర్తి లైన్ అనుచరుడు రోబోట్ కోడ్ ఈ పేజీ దిగువన చూడవచ్చు.

ఆర్డునోను ఉపయోగించి మనం చదివిన రోబోట్ తరువాత ఈ లైన్‌లో నాలుగు షరతులు ఉన్నాయి. మేము ఎడమ సెన్సార్ మరియు కుడి సెన్సార్ అనే రెండు సెన్సార్లను ఉపయోగించాము.

ఇన్పుట్	అవుట్పుట్	ఉద్యమం రోబోట్
ఎడమ సెన్సార్	కుడి సెన్సార్	ఎడమ మోటార్	కుడి మోటార్
ఎల్.ఎస్	ఆర్ఎస్	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	0	0	0	0	ఆపు
0	1	1	0	0	0	కుడివైపుకు తిరుగు
1	0	0	0	1	0	ఎడమవైపు తిరగండి
1	1	1	0	1	0	ముందుకు

పై పట్టికలో చూపిన షరతుల ప్రకారం మేము ఆర్డునో లైన్ ఫాలోయర్ కోడ్‌ను వ్రాస్తాము.

అవసరమైన భాగాలు

ఆర్డునో

మా ప్రాజెక్ట్‌లో, ARDUINO వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం ప్రక్రియను నియంత్రించడానికి మేము మైక్రోకంట్రోలర్‌ను ఉపయోగించాము. ఆర్డునో ఒక ఓపెన్ సోర్స్ హార్డ్‌వేర్ మరియు ప్రాజెక్ట్ అభివృద్ధికి చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad మొదలైన అనేక రకాల ఆర్డునో మార్కెట్లో అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఇక్కడ మేము ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఆర్డునో ప్రో మినీని ఉపయోగించాము, ఎందుకంటే ఆర్డునో ప్రో మినీ చిన్నది మరియు బ్రెడ్‌బోర్డ్ అనుకూలంగా ఉంటుంది. లైన్ ఫాలోయర్ రోబోట్ ఆర్డునో కోడ్‌ను బర్న్ చేయడానికి మేము ఒక ఎఫ్‌టిడిఐ బర్నర్‌ను ఉపయోగించాము.

ఎల్ 293 డి మోటార్ డ్రైవర్

L293D అనేది మోటారు డ్రైవర్ IC, ఇది రెండు మోటార్లు నడపడానికి రెండు ఛానెళ్లను కలిగి ఉంది. ప్రస్తుత యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఎల్ 293 డిలో రెండు ఇన్‌బిల్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ డార్లింగ్టన్ జత మరియు మోటారులకు బాహ్య సరఫరా ఇవ్వడానికి ప్రత్యేక విద్యుత్ సరఫరా పిన్ ఉంది.

IR మాడ్యూల్:

IR మాడ్యూల్ సెన్సార్ సర్క్యూట్, ఇది IR LED / ఫోటోడియోడ్ జత, పొటెన్షియోమీటర్, LM358, రెసిస్టర్లు మరియు LED లను కలిగి ఉంటుంది. IR సెన్సార్ పరారుణ కాంతిని ప్రసారం చేస్తుంది మరియు ఫోటోడియోడ్ పరారుణ కాంతిని పొందుతుంది.

విద్యుత్ పంపిణి

ఆర్డునో, కంపారిటర్ మరియు మోటారు డ్రైవర్ కోసం 5 వోల్ట్లను పొందడానికి నేను వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్‌ను జోడించాను. మరియు 9-వోల్ట్ బ్యాటరీ సర్క్యూట్కు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.