Дрон розвідник близької дії
15.05.2024
Дрон розвідник близької дії
Актуальність. Сучасні досягнення людства, тенденції та перспективи розвитку суспільства, нерозривно пов’язані з автоматизацією та роботизацією технологічних процесів. Із кожним роком усе більше робіт на виробництві та в побуті виконують автоматичні пристрої, машини та технічні системи. Особливо актуальним є застосування роботів в військові справію. Досягнення автоматизації та робототехніки застосовуються для дослідження космосу, океану, в зонах високого радіаційного забруднення та у військових цілях.
Роботизовані системи спостереження мають можливість на відстані вчасно виявити передислокацію противника або рух диверсійно-розвідувальної групи та інше, що є безпечним для особового складу, завдяки чому можуть прийматись вчасні дії у відповідь.
Практична цінність продукту полягає у дешевизні, простоті та функціональності. Дрон-розвідник може використовуватись для ближнього спостереження в радіусі дії до 500м, вчасно виявити дії противника, та на основі отриманих даних розвідник приймає рішення про відповідь. Може використовуватись біля бліндажа чи окопу. Також може доставляти вантажі масою до 2.5 кг.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА І ПРИЗНАЧЕННЯ ПРИСТРОЮ
Дана робота є курсовим проєктом з дисципліни «Архітектура компютерів». Дрон-розвідник ближньої дії, може використовуватись для спостереження в радіусі до 500м та доставляти вантажі масою до 2.5 кг.
Стурктуру системи дрона можна розділити на чотири блоки:
− Блок переміщення.
− Блок керування.
− Блок сенсорів.
Блок живлення.
Блок переміщення забезпечує основний механізм руху розвідника. Два DC-двигуни, які входять до складу цього блоку, відповідають за рух та керування танковою платформою.
Вони є ключовим компонентом для забезпечення мобільності та ефективного функціонування дрону.
Блок керування є центральним вузлом системи. Мікроконтролер ESP32cam відповідає за обробку даних від інтернет застосунку, а Arduino Nano відповідає за обробку сигналів, отриманих від ESP32cam по інтерфейсу І2С, та керування системою робота.
До Arduino Nano підключений драйвер L298N-mini, який є інтегральною частиною блока керування. Цей драйвер забезпечує потужність для керування двигунами, що відповідають за рух танкової платформи. Інструкції, отримані від Arduino Nano, виконуються драйвером, який регулює напругу та струм, що подаються на двигуни, для контрольованого та точного руху робота.
Блок сенсорів відіграє важливу роль у функціонуванні робота, допомагаючи йому реагувати на оточуюче середовище та приймати рішення щодо маршруту руху.
Металошукач MDS-60 відповідає за виявлення горизонтальних металевих перешкод у навколишньому середовищі, передає цю інформацію мікроконтролеру для подальшого аналізу та реагування.
Датчик дистанції HC-SRO4 призначений для вимірювання відстані до об'єктів, які знаходяться перед дроном. Він використовує ультразвукові хвилі для визначення відстані до найближчого об'єкта та передає цю інформацію мікроконтролеру.
Блок живлення є звичайним Powerbank, який забезпечує живлення всієї системи.
Корпус «Тихого розвідника» складається з танкової платформи, що відповідає основному механізму його руху, та 2 пластин фенери, вирізаних на ЧПК верстаті.
На даний момент керування реалізовано на локальному сервері ESP32-Cam, та планується розширення керування на основі системи FPV для дальних дистанцій. Це значно розширить можливості та функціональність дрона-розвідника, забезпечивши зручніше та більш точне керування ним.
Проектування системи та розробка програми роботи пристрою
Під час аналізу даного проєкту були розроблені та детально проаналізовані функціональні та нефункціональні вимоги до програмного забезпечення. Зокрема, основними були стабільність, швидкість та простота в роботі. Центральним компонентом розробленої програми є бібліотека, яка зібрана з двох відкритих вихідних кодів (open source libraries).
При розробці було використано datasheet-и усіх компонентів проекту: контроллери, драйвер, двигуни, потенціометри, тощо.
Процес розробки включав в себе докладний аналіз функціональних вимог та вибір компонентів, що найкраще відповідали цим вимогам. Після вибору компонентів була розроблена блок-схема роботи пристрою.
Потім було проведено фізичне збирання пристрою, включаючи монтаж компонентів на фанерній пластині та танковій платформі. Для забезпечення надійного з'єднання використовувалася пайка. Після збирання були проведені тестування системи, включаючи перевірку роботи двигунів, датчиків та інших компонентів. Програмне забезпечення також було відлагоджено для забезпечення правильного функціонування.
були стабільність, швидкість та простота в роботі.
Назва конкурсу: Конкурс «Роботи з нами, роботи навколо нас»
ПІБ Співвиконавців: Вовк Дмитро Олександрович, Георгіян Євгеній Геннадійович
ПІБ Керівника/Куратора: Тичук Руслан Борисович
ПІБ конкурсанта: Казіміров Олександр Олегович
Країна: Україна
Область: Вінницька область
Назва НЗ: Відокремлений структурний підрозділ «Вінницький фаховий коледж Національного університету харчових технологій»
Учасник фіналу: Так
Місце Фінал: 3
Оцінка журі: 2
Файл статті (pdf): Завантажити
