自动地板消毒机器人

描述

COVID-19 挑战

2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 是由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 引起的传染病。它于 2019 年 12 月在中国湖北武汉首次发现，并导致了一场持续的大流行。

该病毒主要通过密切接触在人与人之间传播，[最常见的是通过咳嗽、打喷嚏和说话产生的小飞沫。液滴通常落到地面或表面上，而不是通过空气长距离传播。传播也可能通过能够长时间悬浮在空气中的较小液滴（称为气溶胶）发生。气溶胶传播可能发生在某些医疗程序期间，并且可能发生在通风不足的拥挤室内空间中。不太常见的是，人们可能会通过触摸受污染的表面然后触摸自己的脸而被感染。

由于医院是最具传染性的场所，并且挤满了不同情况的患者，因此有必要对医院场所进行消毒，以减少 COVID-19 的传播。为此目的使用人力也不是一种选择，因为清洁过程可能导致人类自己和其他接触者感染疾病。该项目是建立一个自动运行的机器人，通过消毒剂自动清扫地板来对医院地板进行消毒。甚至避免在工作时与人直接接触。

逐步搭建机器人

1.建立机器人追逐

机器人追逐应该足够包含 2 个连接到直流电机的轮子用于移动目的，一个轮子连接到机器人下方的另一个直流电机，以便通过在轮子下方粘贴海绵/擦洗器将其用作清扫器。它应该能够携带一个带有微型水泵的水瓶，并且应该有一个用于传感器单元的平台。伺服电机用于在需要时转动超声波传感器。将它们固定在机器人追逐前方的平台上。焊接的 PCB 板可用于连接组件或面包板。为远离电子设备的水瓶和迷你水泵创建一个平台。

2. 电子产品

 

Arduino Nano用于控制伺服电机、超声波传感器、L293D电机驱动IC和Mini水泵的运行。

L293D电机驱动器

L293D IC 的 16 个引脚按以下方式连接。

引脚 1：+5V（启用电机驱动器 1）

引脚 2：Arduino 数据引脚 D2（电机控制）

引脚 3：电机 1

引脚 4：接地

引脚 5：接地

引脚 6：电机 1

引脚 7：Arduino 数据引脚 D3（电机控制）

引脚 8：+12v（外部电机供电）

引脚 9：+5V（启用电机驱动器 2）

引脚 10：Arduino 数据引脚 D4（电机控制）

引脚 11：电机 2

引脚 12：接地

引脚 13：接地

引脚 14：电机 2

引脚 15：Arduino 数据引脚 D5（电机控制）

引脚 16：+5v（IC 电源）

现在使用 Arduino 数据引脚 D2、D3、D4 和 D5 可以控制连接到移动轮子的直流电机。

超声波传感器

使用的传感器是与 Arduino 兼容的 HC-SR04，它包含如下四个 ip/op 引脚。

 

为了产生超声波，我们需要将触发引脚设置为高状态10 µs 。这将发出一个 8 周期的音爆，该音爆将以声音的速度传播，并将在 Echo Pin 中接收。Echo Pin 将输出声波传播的时间（以微秒为单位）。

如果物体距离传感器 20 cm，声速为340 m/s或 0.034 cm/µs。但是您从 Echo 引脚获得的结果将需要双倍的时间，因为声波需要向前传播并向后反弹。因此，为了获得以厘米为单位的距离，我们需要将从回波针接收到的传播时间值乘以 0.034，然后除以 2。

触发引脚连接到 arduino 数据引脚 9，回波连接到 arduino 数据引脚 9。

伺服电机

伺服电机引脚如下。

1.+Vcc

2.伺服控制

3.地面

伺服控制连接到Arduino数据引脚9，头文件servo.h包含在控制程序中。将伺服电机设置为 0 度将使超声波传感器向右旋转，将其设置为 180 度将使传感器向左旋转。

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将清洁电机（电机 3）连接到 Arduino 引脚 D6，将水泵连接到 Arduino 引脚 D7。

根据原理图焊接。使用 Arduino IDE 软件将代码上传到 Arduino Nano。

在职的

机器人测量到障碍物的距离，如果距离大于 12 厘米，则向前移动。如果低于 12 厘米，机器人停止并使用伺服电机将超声波传感器向右转动，然后测量到右侧障碍物的距离，然后向左转动并测量左侧障碍物的距离。机器人将转向距离较远的一侧并继续前进。水泵开始将消毒剂泵送至清洁海绵/洗涤器，电机3在通电后立即旋转固定在轮子上的清洁海绵/洗涤器。要为 arduino nano 供电，请使用支持 USB 电缆的可充电（便携式）电池，因此机器人是可充电的。