Автоматический поиск зарядной базы роботом

[Admin]

Автоматический поиск базы роботом, для подзарядки аккумуляторов

Для реализации этой идеи, потребуется

На роботе:
Установить постоянный магнит
Приемную часть беспроводной зарядки
Для поиска маяка к контроллеру робота дополнительно потребуется подключить два ИК приемника
Подключить вход А7 контроллера робота, к выходу приемника беспроводной зарядки.
Это нужно для определения позиционирования на базе и для измерения напряжения аккумуляторов

На базе:
ИК маяк (передатчик), постоянно передающий импульсы с частотой 36кГц, схема прилагается
Передатчик на микросхеме NE555
Передающую часть беспроводной зарядки.
Геркон МКА-10109 в цепи питания передатчика беспроводной зарядки.

Алгоритм работы будет такой:
Робот будет управляться по web или патрулировать помещение автономно, до тех пор пока напряжение не достигнет минимально допустимого значения.
Далее ведем робота на базу или он автономно начнет поиск базы по ик сигналу, который постоянно транслируется базой
При обнаружении маяка, едем на испускаемый базой ИК луч с частотой 36кГц. Для приема сигналов базы используется два ИК приемника разделенных светонепроницаемой перегородкой. Если сигнал на левом приемнике, а на правом нет сигнала , то плавно поворачиваем робота на 1 гр. в лево до тех пор пока сигнал от маяка не появится в обоих приемниках, если сигнал появился в обоих приемниках то едем очень медленно прямо, до тех пор пока на базе не включится геркон и запустится беспроводный передатчик энергии и соответственно на выходе беспроводной зарядки не появится напряжение.

По окончании зарядки, робот должен покинуть место парковки, что бы не испортить аккумуляторы длительным воздействием зарядного тока

Схема ИК маяка. Маяк основан на микросхеме таймера NE555.
Мощность излучаемого сигнала можно регулировать подбором резистора R3,
главное что бы ток в цепи не превысил 200мА или допустимый тор излучающего светодиода


Беспроводный зарядник состоит из приемника(слева) и передатчика(справа)

[Admin]

Еще один вариант ИК маяка.
В схеме на один конденсатор меньше, но при этом скважность не 50%, а где то 60%
Хотя скважность как мне кажется, не оказывает большого влияния на качество приема IR приемника

[Admin]

Протестировал работу ИК передатчика, собраного на микросхеме NE555 и двух ИК приемников TSOP Все отлично работает!
Теперь осталось написать код для Arduino Nano и тестировать в реальных условиях

Из минусов ИК передатчика
При питании 12в происходит большое падение на токограничивающем резисторе R3, греется как чайник. По моим расчетам он рассеивает 0,5 Ватт тепла
Можно тупо решить проблему, поставить резистор с запасом, рассчитанного на 1W рассеиваемой мощности
Но лучше будет увеличить количество ИК диодов, включить их последовательно, тем самым увеличить мощность выделяемого ИК излучения
Число ИК светодиодов, будет рассчитано опытным путем в реальных условиях. Тут главное не переборщить дабы потом робот в пустую стенку не упирался рогами. Так как он может запеленговать и пойти на отраженный от стены ИК сигнал

Если есть идеи, предлагайте

[Drunik]

А как реализовано переключение с аккумулятора питающего arduino на зарядку?

[Paul_B]

Сообщение от Admin

Протестировал работу ИК передатчика и двух ИК приемников TSOP
Все отлично работает!
Теперь осталось написать код для Arduino Nano и тестировать в реальных условиях

Можно вопросик, вернее, два:
1. Какой ИК-диод подсоединяли к плате на NE555 (между OUT и GND)?. Желательно еще как крутить резисторы, настраивая частоту и скважность, чтобы приемники понимали (осцилографа под руками нет).
2. Приемники подключали напрямую к ардуино или через резисторы/конденсаторы? Опрос приемников делали с использованием библиотеки IRemote.h или просто по уровню на цифровом входе?

Премного благодарен за ваши работы.

[Admin]

Скважность не имеет большого значения
Светодиоды использовал от пульты ДУ
Приемники подключал на прямую, без каких либо библиотек
При появлении несущей, приемник меняет состояние выхода

[lego23]

Сообщение от Admin

...Приемники подключал на прямую, без каких либо библиотек
При появлении несущей, приемник меняет состояние выхода

Подскажите, почему у меня TSOP меняет состояние выхода на короткое время (просто диод мигает и все). Он должен постоянно выдавать LOW на выходе, если на него светить с частотой 36кГц?

[Paul_B]

Сообщение от Admin

Протестировал работу ИК передатчика и двух ИК приемников Все отлично работает!
Теперь осталось написать код для Arduino Nano и тестировать в реальных условиях

Из минусов ИК передатчика
При питании 12в происходит большое падение на токограничивающем резисторе R3, греется как чайник. По моим расчетам он рассеивает 0,5 Ватт тепла

При использовании того передатчика, что по ссылке нужно ли использовать резистор R3 если сам передатчик будет питаться 5 вольтами? Или этот передатчик надо обязательно 12 В питать?

[Admin]

Пока на практике ни как не реализовано
Планируется подключить параллельно аккумуляторам, в режиме простоя потребление робота очень маленькое, на зарядку ни как не окажет влияния

[Wagan]

За год ничего нового к теме не прибавилось? Опубликованный вариант испольцзется сейчас? Если есть новости, поделитесь.