آموزش ربات مسیریاب - قسمت دوم

1396/3/26 آقای حدادی 3565

با سلام.حدادی هستم با قسمت دوم آموزش ساخت ربات در خدمت شما هستم.
در جلسه قبل اشاره ای به تاریخچه، و مقدمه ای از رباتیک گرداختیم.شاید این سوال پیش بیاد که چرا ربات مسیریاب?
ربات مسیریاب و می تونیم تا حدودی یک ربات مادر در نظر بگیریم
چون از تمامی قطعات الکترونیک استفاده می شود و می توان با تغییر مدار سنسور ربات را به ربات آتشنشان، حل ماز و حتی مین یاب و ... تبدیل کرد.
در ابتدا باید با دو تا اصطلاح فیزیکی آشنا بشیم:
1- ولتاژ
2- شدت جریان
ولتاژ:
در فیزیک تعریفی برای این اصطلاح داریم که می گوید "اختلاف پتانسیل بین دو نقطه"!
اما واقعا این تعریف یعنی چی?
شما بیاین یک خیابان را در نظر بگیرین.طول این خیابان مثلا پنج متر هستش.اختلاف بین اول تا پایان خیابان پنج متره، اگر بیشتر بشه یا کمتر طول خیابان هم افزایش یا کاهش پیدا میکنه.پس ولتاژ مانند طول خیابان میباشد که بین دو نقطه مثبت و منفی می باشد.
و اما شدت جریان(آمپر):
تعریف فیزیکی که از این اصطلاح داریم میگه که: "حرکت الکترون ها بر روی سیم"
حال این یعنی چه?باز همون خیابان را در نظر بگیرید.هرچی خیابان عرض بیشتری پیدا کند تعداد ماشین بیشتری عبور میکند.
پس میشه گفت که ولتاژ مانند طول خیابان و آمپر مانند عرض خیابان می باشد.اگر دقت کرده باشید سیم هایی که آمپر بالا هستن کلفت تر هستند.این به این دلیله که الکترون های زیادی روی سیم حرکت میکنند.
اگر طبق مثال خیابان بگیم در نظر بگیرید که یک خیابان دو طرفه تک بانده صد ماشین وجود داشته باشد ترافیک پیش می آید اما تعداد باند های خیابان بیشتر شود ترافیک نیز از بین میرود.برای شدت جریان در سیم ها این قضیه صدق میکند.
این از تعریف ولتاژ و شدت جریان
اما ما دارای دو نوع جریان AC و DC می باشیم.جریان AC متناوب و DC مستقیم می باشد(در رباتیک ما از جریان DC استفاده می کنیم)

کد ربات مسیریاب

کد ربات مسیریاب


همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید، خط قرمز جریان مستقیم (DC) و خط سبز (AC) می باشد.
برق شهری جریان متناوب است و به این خاطر است که دو شاخه را وقتی در پریز برق میزنیم تفاوتی ندارد که از کدام شاخه وارد شود.چون سیم فاز در ثانیه 60 با مثبت و منفی می شود.در جریان متناوب ما قطب مثبت و منفی نداریم
اما در جریان مستقیم مثبت و منفی وجود دارد و اگر جابجا شوند احتمال سوختن قطعه بالا می باشد.
مثالی که می توان از جریان DC و منبع تغذیه استفادی در ربات نام برد، باتری(باطری) می باشد.
در باتری دو اصطلاح سری و موازی وجود دارد

کد ربات مسیریاب


در شکل بالا تعدادی باتری با ولتاژ 1.2v و شدت جریان 1A(1000mA)پشت سر هم وصل شده اند که به آن سری کردن ولتاژ می گویند.در سری شدن ولتاژ تک تک باتری ها با یکدیگر جمع می شود اما شدت جریان تغییری نمی کند.

کد ربات مسیریاب


در شکل بالا همان باتری ها با یکدیگر موازی شده اند.همانطور که میبینید در شکل قبل قطب مثبت باتری اول به منفی باتری دوم و همینطور الی اخر بود، اما در موازی کردن تمام مثبت ها به یکدیگر و تمام منفی ها به یکدیگر وصل می باشد.تفاوت موازی با سری این است که در باتری موازی، شدت جریان ها با یکدیگر جمع می شوند ولی ولتاژ ثابت است.
دو نوع موتور الکتریکی AC و DC وجود دارد.به عنوان مثال موتور ماشین لباس شویی AC است.اما آرمیچر های کوچکی که در اکثر لوازم برقی موجود است از نوع DC می باشد.ما با موتور های DC کار می کنیم.حال این موتور DC چگونه کار میکند.

کد ربات مسیریاب


در شکل بالا، دو terminal به brushes وصل شده که باعث میشه ولتاژ باتری که به موتور دادیم وارد موتور شود.این ولتاژ از طریق القاییدگی به سیم پیچ ها انتقال داده میشود که توسط Armator(صفحات فلزی)رسانش بیشتری دارد.دو اهنربا با دو قطبیت متفاوت در موتور موجود است که دور سیم پیچ ها قرار دارند.
حال در نظر بگیرید که طبق شکل ولتاژ را همینگونه به مثبت و منفی وصل کرده ایم.از سه سیم پیچی که داخل موتور قرار دارند، دو تای آنها بار مثبت و منفی پیدا می کنند.حال که بار دار شدند توسط رابطه های جاذبه و دافعه بین سیم پیچ و آهنربا، این سیم پیچ حرکت می کند و در نتیجه سیم پیچ سوم باردار می شود و یکی از سیم پیچ ها خنثی می شود.این عمل باعث چرخیدن موتور می شود.
حال اگر مثبت و منفی را برعکس وارد کنیم چه اتفاقی می افتد??
اکثرا برای اولین بار می گویند که موتور می سوزد اما اشتباه است.جهت چرخش موتور عوض می گردد.مثلا اگر مثبت و منفی را طبق شکل وارد کنیم موتور راست گرد بچرخد،بر عکس وارد کنیم موتور چپ گرد می چرخد.
موتور های DC که برای ربات مسیریاب استفاده می شود دارای مشخصاتی همچون دور موتور، ولتاژ کاری و ... می باشد.مثلا یک موتور که 6v نیاز برای راه اندازی و دور کامل دارد، ولتاژ بیشتری به موتور بدهیم سیم پیچ های موتور می سوزند و از بین می روند در نتیجه، عمر موتور کوتاه می شود
اما موتور هایی موجود است که به اسم موتور های ایتالیایی و میکرو موتور ها مشهورند و تا ولتاژی حدود 50v تحمل دارند اما قیمت بالایی دارند
این موتور ها باعث میشود سرعت بیشتری در موتور داشته باشیم و بتونیم در یک مسابقه مقام آور باشیم.
برای این جلسه کافیه.انشاا... در جلسه بعدی به مقاومت الکترییکی و نحوه محاسبه، سری و موازی مقاومت ها بحث می کنیم.

آیکن دانلود دانلود PDF قسمت دوم آموزش ربات مسیریاب

کلمات کلیدی