С развитием технологий, особенно в робототехнике, роботы преобладают во многих приложениях. Некоторые из них относятся к особо опасным и опасным зонам. Военные и полевые приложения теперь все чаще используют роботов для решения некоторых важных и сложных задач. В одной из своих статей я описал использование роботов в качестве шпиона в военных операциях. А что, если есть необходимость в защите роботизированный автомобиль или нападение робота? Вот тут-то и возникает потребность в роботе со встроенным механизмом атаки. Одним из таких примеров является роботизированный автомобиль с ЛАЗЕРНОЙ пушкой.
РЧ-управляемый роботизированный автомобиль с лазерным лучом
Такой робот используется в основном в военных действиях, а также в ГАИ для определения скорости движущихся транспортных средств.
Прежде чем перейти к подробностям о роботах с лазерным оружием, давайте быстро разберемся с ЛАЗЕРОМ как оружием.
Луч LASER (Light Amplification by Stimulation Emission) - это однонаправленный сильно сфокусированный свет, в отличие от света от простой лампы. Он состоит из синхронизированных впадин и гребней, т.е. волны не мешают друг другу. Это дает сильно сфокусированный свет очень высокой мощности, от 1000 до 1 миллиона раз большей, чем у обычной лампы накаливания. Это устройство, которое контролирует испускание и поглощение фотонов, накачивая достаточное количество энергии. При этом источник фотонов усиливается в пучок света. Длина волны этих лазеров варьируется в различных спектрах, таких как видимый, инфракрасный и ультрафиолетовый.
Принцип, лежащий в основе LASER, вращается вокруг трех вещей: поглощения, спонтанного излучения и стимулированного излучения. Достаточное количество энергии от фотона взаимодействует с атомом, заставляя атом перескакивать из более низкого энергетического состояния в более высокое энергетическое состояние. Этот атом возвращается в более низкое энергетическое состояние, испуская фотон, называемый спонтанным излучением. В стимулированном излучении происходит высвобождение энергии из атома искусственным путем. поэтому фотон взаимодействует с возбужденным атомом, имеет ту же энергию и поляризацию, что и падающий фотон.
Теперь давайте посмотрим на аппаратные части робота.
- Основание: Основой такого робота может быть любое кубическое тело с прикрепленными для его передвижения колесами.
- Двигатель постоянного тока: Робот состоит из двух двигателей постоянного тока, приводимых в движение драйверами двигателей, и обеспечивает необходимое движение роботу.
- Устройство управления: Движение робота контролируется с помощью модуля связи RF. Передатчик состоит из кнопок, микроконтроллеров, декодера и РЧ-передатчика, тогда как блок приемника, встроенный в робота, состоит из кодировщика и модуля РЧ-приемника для управления роботизированное движение .
- ЛАЗЕРНЫЙ пистолет: На роботе установлена ЛАЗЕРНАЯ пушка, которая выполняет основную задачу робота.
Заглянем в работу робота
Робот, двигаясь в нужном направлении, стреляет сильным световым лучом из ЛАЗЕРНОЙ пушки, который может либо повредить цель, либо просто создать пятно для обнаружения цели. ЛАЗЕР должен работать от некоторых источников энергии. В простом прототипе, использующем базовое лазерное перо, устройство управляется транзистором, действующим как переключатель. Транзистор принимает низкий логический сигнал от микроконтроллера и находится в выключенном состоянии, в результате чего модуль ЛАЗЕРА напрямую подключается к источнику питания 5 В.
Лазерная пушка с транзистором, работающим как инвертор
Управление роботом
Чтобы управлять движением робота, необходимо контролировать работу двигателей. Это может быть выполнено с помощью ВЧ-управления приводов двигателей. Команды передаются с помощью РЧ-передатчика на некотором расстоянии около 200 метров и принимаются РЧ-приемником для привода двигателей.
Блок передатчика состоит из нескольких кнопок, которые действуют как переключатели команд для перемещения робота в любом желаемом направлении. Кнопки сопрягаются с микроконтроллером, который запрограммирован на отправку данных в параллельной форме на основе нажатия кнопки на кодировщик. Кодер преобразует эти параллельные данные в последовательную форму, и эти последовательные данные передаются с помощью модуля РЧ-передатчика через антенну.
Блок-схема секции передатчика
Приемный блок состоит из радиочастотного приемного модуля, который принимает модулированный сигнал и демодулирует его. Декодер принимает демодулированный сигнал в последовательной форме и преобразует его в параллельную форму. Микроконтроллер получает сигналы и соответственно управляет приводом двигателя. Драйвер двигателя, используемый в LM293D, который может управлять двумя двигателями одновременно.
Блок-схема секции приемника
Таким образом, используя радиочастотную связь, мы можем управлять роботом.
В приведенных выше описаниях я дал краткое представление о простом прототипе роботизированного транспортного средства с ЛАЗЕРНЫМ лучом. В реальных приложениях для управления роботом из удаленных мест обычно используются системы связи дальнего действия, такие как GSM или DTMF.
3 применения роботизированного транспортного средства с лазерной пушкой:
- Обнаружение цели : Роботизированное транспортное средство может использовать луч ЛАЗЕРА, чтобы нанести пятно на цель, так что она будет хорошо видна и может быть нацелена. Примером может служить ЛАЗЕР, переносимый воздухом.
- Разрушение цели : Сильный Лазерный луч с частотой порядка 95 ГГц может вызвать жжение в теле человека, поскольку проникает через кожу на 1/64thдюйма, и энергия луча может нагреть молекулы воды в теле. Примером может служить система активного отказа, разработанная США.
- Целеуказатель и определение скорости : Луч ЛАЗЕРА от роботизированного транспортного средства можно использовать для определения дальности до цели по принципу отражения ЛАЗЕРНОГО света, а также можно рассчитать скорость цели, как только мы сможем определить дальность.
Итак, теперь у нас есть краткое представление о том, что роботы использовали детектор целей и разрушитель. Есть ли в нем какая-либо польза для обычных людей, кроме военных? Подумай и ответь.
