Robot Sopor autonome – Mbot Robot


Apoorva S., Chaithanya, Rukuma S. Prabhu, Saiswaroop B. Shetty, Denita D’Souza

Département de génie électrique, St Joseph Engineering College, Mangaluru, Inde

Correspondance adressée à: Apoorva S., Département de génie électrique, St Joseph Engineering College, Mangaluru, Inde.

Email:

Copyright © 2017 Publication scientifique et académique. Tous les droits sont réservés.

Ce travail est sous licence Creative Commons Attribution International License (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Abstrait

Le monde d’aujourd’hui est confronté à une crise majeure des ordures – un produit d’une croissance économique rapide, de la surpopulation, d’une mauvaise planification urbaine, d’une corruption corrosive et d’un dysfonctionnement politique. Les méthodes éprouvées actuelles de collecte des ordures se sont jusqu’à présent révélées inefficaces. Et le monde d’aujourd’hui cherche des moyens plus intelligents de surmonter le problème de la collecte des ordures. Cet essai présente le robot Garbage Collector pour marcher avec des microcontrôleurs Arduino. Le robot est construit sur une base métallique de taille 50×40 cm qui est alimentée par une batterie de 12V, 7,5Ah. Le mouvement du robot est contrôlé en programmant l’Arduino. Le robot est conçu pour ramasser les ordures à pied, dans les lieux publics (parcs, écoles et collèges), principalement les chemins cimentés et la plage. Le robot ne peut pas être utilisé sur des surfaces boueuses. Le robot est construit de telle manière qu’au démarrage, il se déplace sur le chemin défini dans le programme. Lorsqu’il rencontre l’obstacle, le fond continue avec un mouvement supplémentaire en fonction des conditions appliquées dans le programme puis le robot ramasse les débris.

Mot-clé: Arduino, Swacch Bharat Abhiyaan, MSMWWs

Cite cet article: Apoorva S., Chaithanya, Rukuma S. Prabhu, Saiswaroop B. Shetty, Denita D’Souza, robot de ramassage d’ordures autonome, Journal international de l’Internet des objetsVol. 6 n ° 2, 2017, p. 40-42. doi: 10.5923 / j.ijit.20170602.06.

1. Introduction

Les ordures sont le plus gros problème non seulement dans les villes mais aussi dans les régions rurales de l’Inde. C’est une source importante de pollution. Les villes indiennes produisent à elles seules plus de 100 millions de tonnes de déchets solides par an. En 2000, la Cour suprême de l’Inde a appelé toutes les villes indiennes à mettre en œuvre un programme complet de gestion des déchets qui comprendrait la collecte par les ménages des déchets séparés, le recyclage et le compostage. Ces directions ont tout simplement été ignorées. Aucune grande ville n’exécute un programme complet du type proposé par la Cour suprême. Il n’est pas faux de dire que l’Inde est sur la voie de la crise des débris, même si 9 000 roupies couronnes sont attribuées à Swachh Bharath Abhiyan.

Il existe déjà différents types de robots de ramassage des ordures [1-3] comme Robo-dumpster qui vise principalement à collecter les ordures des bidons pleins et à éliminer la zone désignée et Dammvagn qui est conçu pour naviguer dans les zones urbaines et éviter les obstacles statiques et dynamiques et les déchets de porte à porte. Ces robots utilisés présentent divers inconvénients tels que des coûts de mise en œuvre élevés, peu conviviaux et visent à collecter uniquement les bacs remplis mais pas sur le mécanisme de collecte, etc.

Les travailleurs municipaux avec des déchets solides (DMS) ou les gestionnaires de déchets exposent également de nombreux risques pour la santé et la sécurité au travail, en particulier les maladies allergiques et autres du système respiratoire.

Les effets sur la santé peuvent également concerner des maladies musculo-squelettiques, gastro-intestinales et infectieuses ainsi que des blessures causées par des accidents du travail.

Pour surmonter ce problème majeur de collecte des déchets, le robot de collecte autonome des déchets est en cours de développement. Il vise à fournir un contrôle automatique pour collecter les débris. Il fait la distinction entre les obstacles statiques et dynamiques, puis se déplace comme programmé. Il se compose essentiellement de capteurs à différents niveaux pour détecter l’obstacle dynamique. Il élimine également les déchets à un endroit prédéterminé. Si la poubelle est pleine, elle sera détectée et les déchets seront jetés.

2. Méthodologie

Dans le présent document, la construction du robot de ramassage des ordures utilise la méthode d’ingénierie. En conséquence, la méthode est l’identification des besoins requis. Ces besoins sont ensuite analysés pour obtenir des composants spécifiques. Ces composants sont ensuite intégrés pour obtenir l’effet souhaité. La méthode de base est celle illustrée à la figure 3.1.

La fonction du robot peut être classée en trois catégories principales. Ils sont le contrôle de mouvement du robot, la collecte des ordures et l’élimination des ordures.

2.1. Le mouvement du robot

Le robot peut parcourir le chemin prédéterminé en utilisant une combinaison de moteurs, de pilotes et de capteurs connectés à l’Arduino. Ce système se compose de quatre motoréducteurs de 30 tr / min chacun, de pilotes de moteur et de trois capteurs à ultrasons. Les capteurs à ultrasons agissent comme une entrée de l’Arduino. Les moteurs sont connectés à la sortie Arduino via les pilotes. Les capteurs à ultrasons détectent les obstacles et les moteurs sont autorisés à tourner en fonction des instructions préprogrammées dans l’Arduino.

2.2. Collecte des ordures

Le système de collecte des déchets du robot se compose d’un ensemble de pales rotatives montées sur un arbre relié aux moteurs. Le mécanisme ne fonctionnera pas pendant toute la durée du fonctionnement du véhicule et ne tournera que dans des conditions prédéterminées. Les couteaux rotatifs peuvent être en fer galvanisé ou en acier inoxydable pour convenir aux applications extérieures ainsi qu’à la durabilité. Le but principal du mécanisme est de collecter les débris qui ont les mêmes dimensions que les cartons de jus, les bouteilles en plastique, le papier broyé et tous les objets légers dont la hauteur est comprise entre 5 et 20 cm. Le mécanisme est monté à l’avant de la base avec une garde au sol appropriée. Deux moteurs sont montés des deux côtés de l’arbre et sont connectés à l’Arduino pour effectuer un mécanisme de rotation. Le mécanisme de collecte est conçu pour s’adapter aux lieux publics tels que les jardins, les arrêts de bus, les sentiers. Lorsque le capteur détecte des obstacles statiques, le mécanisme tourne et les déchets sont poussés dans une poubelle placée juste derrière le mécanisme. Le robot continue de ramasser les déchets jusqu’à ce qu’ils atteignent une certaine hauteur dans la poubelle. Lorsque la poubelle est remplie, les déchets collectés sont jetés à un endroit choisi.

2.3. Élimination des ordures

Cette action se fait à l’aide d’un mécanisme d’inclinaison. Le régime du moteur attaché à l’arbre est maintenu à la valeur nominale pour avoir l’effet de rotation correct pour déplacer les déchets directement dans la poubelle. Ceci n’est qu’un prototype et par conséquent le mécanisme utilisé ne peut ramasser que les déchets ci-dessus. Le mécanisme peut être modifié en fonction de l’endroit où il est utilisé.

3. Graphiques en blocs

Figureheures 3.1. Schéma fonctionnel d’un projet proposé

Le diagramme ci-dessus montre les différents blocs impliqués dans le projet proposé.

4. Cycle

Certaines des configurations système requises pour le projet sont répertoriées ci-dessous:

× Le circuit d’entraînement du moteur est utilisé pour le mouvement du robot.

× Alimentation pour obtenir une puissance suffisante pour le moteur.

× Le robot nécessite une unité de contrôle de mouvement, c’est-à-dire un kit Arduino Uno avec adaptateur.

× Le mouvement automatique du robot est obtenu au moyen de capteurs dans le système de navigation.

× La structure métallique du robot.

D’autres circuits auxiliaires sont ajoutés selon les besoins.

Arduino Uno est l’unité de contrôle qui coordonne les fonctions dans les trois étapes pour répondre aux exigences en temps réel.

Arduino Uno est une carte microcontrôleur basée sur ATmega328. Il dispose de 14 broches d’entrée / sortie numériques (dont 6 peuvent être utilisées comme sorties PWM), 6 entrées analogiques, un résonateur céramique 16 MHz, une connexion USB, une prise de courant, une tête ICSP et un bouton de réinitialisation. Il contient tout le nécessaire pour prendre en charge le microcontrôleur; connectez-le simplement à un ordinateur à l’aide d’un câble USB ou alimentez-le avec un adaptateur CA / CC ou une batterie pour commencer.

5. Conception du robot

Un rectangle de tôle de 50 x 40 cm sert de base au robot. Quatre roues sont fixées avec des moteurs à engrenages sur la base. Les moteurs sont à 30 tr / min pour déplacer le fond pour détecter avec précision les déchets. Le mécanisme du bot en a quatre qui sont placés à un angle de 90 degrés l’un de l’autre. Les lames sont attachées à un arbre. Les lames tournent avec l’arbre pour collecter les débris. Une plaque métallique courbée est placée sous les couteaux afin que les déchets soient correctement dirigés vers la boîte de collecte à la base. La boîte de collecte a un mécanisme d’inclinaison afin que les déchets collectés puissent être jetés à un endroit spécifique. Il y a un autre niveau sur la base.

Figureheures 5.1. Squelette du bas d’en haut
Figureheures 5.2. Squelette de fond de vue latérale

6. Organigramme

Figureheures 6.1. Organigramme d’un projet proposé

Le travail avec le projet proposé est expliqué ci-dessus sous la forme d’un organigramme.

7. Résultat

Les objectifs du projet ont été atteints dans une certaine mesure. Les déchets sont collectés de manière efficace et efficiente. Le robot se déplace à une vitesse constante. Le déchet est détecté lorsqu’il est à 20 cm de la poubelle. Le projet est toujours en cours pour obtenir des résultats optimisés avec quelques modifications supplémentaires.

8. Conclusions

Le travail de collecte des déchets et de recyclage est physiquement exigeant et expose les travailleurs à de nombreux risques professionnels. Ce projet est conçu pour remplir la tâche de ramasser les ordures de certains endroits, puis de les jeter dans un seul endroit d’où les ordures seront prises pour élimination ou recyclage. Pour construire un robot poubelle automatique avec des microcontrôleurs Arduino qui détectent et collectent automatiquement les objets en papier et en plastique et les traitent. Cela réduit donc le besoin de nettoyage manuel des déchets plastiques.

Références


[1] Saravana Kannan G, Sasi Kumar S, Ragavan R, Balakrishnan M, «Robot de séparation automatique des déchets utilisant la technique de traitement d’image», Journal international des publications scientifiques et de recherche, volume 6, numéro 4, avril 2016.
[2] Hesham Alsahafi, Majed Almaleky, «Design and Implementation of Metallic Waste Collection Robot», SEE2014 Zone I Conference, 3-5 avril 2014, University of Bridgeport, Bridgpeort, CT, USA.
[3] Osiany Nurlansa, Dewi Anisa Istiqomah, Mahendra Astu Sanggha Pawitra, membre, IACSIT «AGATOR (Automatic Garbage Collector) as Automatic Garbage Collector Robot Model» International Journal of Future Computer and Communication, Vol. 3, n ° 5, octobre 2014.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *