Z razvojem tehnologij, zlasti v robotski tehnologiji, roboti prevladujejo v številnih aplikacijah. Nekateri so zelo tveganega tipa in nevarnih območij. Vojaške aplikacije in aplikacije na bojnem polju vse bolj uporabljajo robote pri nekaterih ključnih in zapletenih nalogah. V enem od svojih člankov sem opisal uporabo robotov kot vohuna v vojaških operacijah. Kaj pa, če obstaja potreba po obrambi? robotsko vozilo ali napad robota? Tu pride do potrebe po robotu, vgrajenem z napadalnim mehanizmom. Tak primer je robotsko vozilo s pištolo LASER.
RF-krmiljeno robotsko vozilo z razporeditvijo laserskih žarkov
Tak robot v osnovi uporablja v vojaških operacijah in tudi prometna policija za zaznavanje hitrosti premikajočih se vozil.
Preden se lotimo podrobnosti o robotih z laserskimi pištolami, si na hitro oglejmo LASER kot orožje.
LASER (Ojačevanje svetlobe s stimulacijo oddajanja) je enosmerno močno usmerjena svetloba, za razliko od tiste iz preproste žarnice. Sestavljen je iz sinhroniziranih korit in grebenov, torej valovi ne motijo drug drugega. Tako nastane močno fokusirana svetloba zelo velike moči, ki je približno 1000 do 1 milijon krat večja od običajne žarnice. Gre za napravo, ki s črpanjem zadostnih količin energije nadzoruje oddajanje in absorpcijo fotonov. Pri tem se vir fotonov ojača v žarek svetlobe. Valovna dolžina teh laserjev se spreminja v različne spektre, kot so vidni, infrardeči in ultravijolični.
Načelo LASER-ja se vrti okoli treh stvari, ki so absorpcija, spontana emisija in stimulirana emisija. Ustrezna količina energije iz fotona sodeluje z atomom, kar povzroči, da atom skoči iz nižjega v višje. Ta atom se vrne v nižje energijsko stanje z oddajanjem fotona, ki se imenuje spontana emisija. Pri stimulirani emisiji je sproščanje energije iz atoma z umetnimi sredstvi. tako da foton sodeluje z vzbujenim atomom, ima enako energijo in polarizacijo kot vpadni foton.
Zdaj pa si oglejmo strojne dele robota
- Osnova: Osnova takšnega robota je lahko katero koli kubično telo s kolesi, pritrjenimi za njegovo gibanje.
- Enosmerni motor: Robot je sestavljen iz dveh enosmernih motorjev, ki jih poganjata gonilnika motorjev in zagotavlja potrebno gibanje robota.
- Kontrolna enota: Gibanje robota nadzoruje RF komunikacijski modul. Oddajnik je sestavljen iz tipk, mikrokrmilnikov, dekodirnika in RF oddajnika, medtem ko je sprejemna enota, vgrajena v robota, sestavljena iz dajalnika in RF sprejemnega modula za nadzor robotsko gibanje .
- LASER pištola: Na robotu je nameščena pištola LASER, ki opravlja glavno nalogo robota.
Potapljiv pogled v delo robota
Robot med premikanjem v želeni smeri izstreli močan svetlobni žarek iz pištole LASER, ki lahko poškoduje tarčo ali pa samo ustvari mesto za odkrivanje cilja. LASER morajo poganjati nekateri viri energije. V preprosti prototipni zasnovi z uporabo osnovnega pisala LASER napravo poganja tranzistor, ki deluje kot stikalo. Tranzistor sprejema signal nizke logike od mikrokrmilnika in je v izklopljenem stanju, zaradi česar je modul LASER neposredno povezan z napajalnikom 5 V.
Laserska pištola, ki jo poganja tranzistor in deluje kot pretvornik
Nadzor robota
Za nadzor gibanja robota je treba nadzorovati delovanje motorjev. To lahko storite z RF-nadzorovanim delovanjem gonilnikov motorja. Ukazi se prenašajo z uporabo RF-oddajnika na oddaljeni enoti približno 200 metrov in jih RF-sprejemnik sprejme za pogon motorjev.
Oddajna enota je sestavljena iz več tipk, ki delujejo kot ukazna stikala za premikanje robota v katero koli želeno smer. Tipke so povezane z mikrokrmilnikom, ki je programiran za pošiljanje podatkov v vzporedni obliki na osnovi vnosa s tipko v kodirnik. Dajalnik pretvori te vzporedne podatke v serijsko obliko in ti serijski podatki se prek antene pošljejo z RF oddajniškim modulom.
Blok diagram, ki prikazuje odsek oddajnika
Sprejemna enota je sestavljena iz RF sprejemnega modula, ki sprejema modulirani signal in ga demodulira. Dekoder sprejme demodulirani signal v serijski obliki in ga pretvori v vzporedno obliko. Mikrokrmilnik sprejema signale in ustrezno krmili gonilnik motorja. Gonilnik motorja, uporabljen v LM293D, ki lahko hkrati krmili 2 motorja.
Blok diagram, ki prikazuje odsek sprejemnika
Tako lahko z RF komunikacijo nadzorujemo robota.
V zgornjih opisih sem na kratko predstavil preprost prototip robotskega vozila z LASER žarom. V resničnih aplikacijah se za nadzor robota z oddaljenih krajev uporabljajo običajno komunikacijski sistemi velikega dosega, kot sta GSM ali DTMF.
3 aplikacije robotskega vozila z lasersko pištolo:
- Zaznavanje ciljev : Robotsko vozilo lahko z žarkom LASER povzroči mesto na tarči, tako da je lahko vidno in ga je mogoče ciljati. Primer je Air Borne LASER.
- Ciljno uničenje : Močan Laserski žarek frekvence 95 GHz lahko povzroči pekoč občutek v človeškem telesu, ko prodre v kožo za 1/64thpalca in energija žarka lahko ogreva molekule vode v telesu. Primer je sistem aktivnega zanikanja, ki so ga razvile ZDA.
- Iskalnik dosega cilja in zaznavanje hitrosti : LASER-žarek robotskega vozila lahko uporabimo za iskanje dosega cilja po principu LASER-jevega odboja svetlobe in tudi hitrost cilja lahko izračunamo, ko dobimo doseg.
Zdaj imamo kratko predstavo o robotih, ki uporabljajo detektor in uničevalec ciljev. Ali ima kakšno korist od običajne javnosti, razen le za vojsko? Razmislite in odgovorite.
