Amb el desenvolupament de tecnologies especialment en tecnologia robòtica, els robots són predominants en moltes de les aplicacions. Alguns d'aquests són de tipus altament perillós i zones perilloses. Les aplicacions militars i de camp de batalla estan augmentant el seu ús de robots en algunes tasques crucials i complicades. En un dels meus articles, he descrit l’ús de robots com a espia en operacions militars. Ara, què passa si hi ha una necessitat de defensa el vehicle robotitzat o un atac del robot? Aquí és on arriba la necessitat d’un robot incrustat amb un mecanisme d’atac. Un d’aquests exemples és el vehicle robotitzat amb pistola LÀSER.
Vehicle robotitzat controlat per RF amb disposició de feixos làser
Aquest robot és utilitzat bàsicament en operacions militars i també per la policia de trànsit per detectar la velocitat dels vehicles en moviment.
Abans d’anar a la informació sobre els robots amb pistoles làser, entenem ràpidament el LÀSER com a arma.
Un feix LASER (Light Amplification by Stimulation Emission) és una llum unidireccional fortament enfocada a diferència de la d’una simple bombeta. Consisteix en abeuradors i crestes sincronitzats, és a dir, les ones no interfereixen entre elles. Això produeix una llum fortament focalitzada, amb una potència molt alta de l’ordre de 1.000 a 1 milió de vegades més gran que una bombeta típica. És un dispositiu que controla l’emissió i l’absorció dels fotons mitjançant el bombament d’una quantitat suficient d’energia. En això, la font de fotons s’amplifica en un feix de llum. La longitud d'ona d'aquests làsers es varia en diferents espectres, com ara visible, infrarojos i ultraviolats.
El principi darrere del LASER gira al voltant de tres coses: l’absorció, l’emissió espontània i l’emissió estimulada. Una quantitat adequada d'energia del fotó interactua amb l'àtom, fent que l'àtom salti d'un estat d'energia inferior a un estat d'energia superior. Aquest àtom retrocedeix a l'estat d'energia inferior emetent un fotó anomenat emissió espontània. L’emissió estimulada és l’alliberament d’energia de l’àtom per mitjans artificials. de manera que el fotó interactua amb l’àtom excitat, té la mateixa energia i polarització que el fotó incident.
Ara fem una ullada a les parts de maquinari del robot
- base: La base d’aquest robot pot ser qualsevol cos cúbic amb rodes connectades per al seu moviment.
- DC Motor: El robot està format per dos motors de corrent continu impulsats pels conductors del motor i proporciona el moviment necessari al robot.
- Unitat de control: El moviment del robot es controla mitjançant un mòdul de comunicació RF. El transmissor consta de polsadors, microcontroladors, un descodificador i un transmissor de RF, mentre que la unitat de receptor incrustada al robot està formada per un codificador i un mòdul de receptor de RF per controlar moviment robòtic .
- Una pistola LÀSER: Al robot es munta una pistola LÀSER que realitza la tasca principal del robot.
Un cop d'ull al robot funcionant
Mentre es mou en la direcció requerida, el robot dispara un fort feix de llum des de la pistola LÀSER que pot danyar l'objectiu o simplement produir un punt per detectar l'objectiu. El LASER ha d’estar impulsat per algunes fonts d’energia. En un disseny senzill de prototips que utilitza un bolígraf LASER bàsic, el dispositiu és conduït per un transistor que actua com a interruptor. El transistor rep el senyal lògic baix del microcontrolador i està en estat apagat, cosa que fa que el mòdul LASER estigui directament connectat a la font d'alimentació de 5 V.
Pistola làser accionada pel transistor que treballa com a inversor
Control del robot
Per controlar el moviment del robot, cal controlar el funcionament dels motors. Això es pot fer mitjançant una operació controlada per RF dels controladors del motor. Les ordres es transmeten mitjançant un transmissor de RF a una unitat de distància d’uns 200 metres i són rebudes pel receptor de RF per accionar els motors.
La unitat transmissora consta de diversos botons que actuen com a interruptors de comandament per moure el robot en qualsevol direcció desitjada. Els polsadors s’interfacen amb el microcontrolador, que està programat per enviar dades en forma paral·lela basada en l’entrada del polsador, al codificador. El codificador converteix aquestes dades paral·leles en forma sèrie i aquestes dades serials es transmeten mitjançant el mòdul transmissor de RF a través d’una antena.
Diagrama de blocs que mostra la secció del transmissor
La unitat receptora consisteix en un mòdul receptor RF que rep el senyal modulat i el demodula. El descodificador rep el senyal demodulat en forma de sèrie i el converteix en forma paral·lela. El microcontrolador rep els senyals i controla el controlador del motor en conseqüència. El controlador de motor utilitzat a LM293D que pot controlar 2 motors alhora.
Diagrama de blocs que mostra la secció del receptor
Així, mitjançant la comunicació de RF podem controlar el robot.
En les descripcions anteriors, he donat una breu idea sobre un simple prototip de vehicle robotitzat amb un feix LÀSER. En aplicacions de la vida real, normalment s’utilitzen sistemes de comunicació de llarg abast com GSM o DTMF per controlar el robot des de llocs remots.
3 Aplicacions del vehicle robotitzat amb pistola làser:
- Detecció de destinacions : El vehicle robotitzat pot utilitzar el feix LÀSER per provocar un punt a l'objectiu, de manera que sigui fàcilment visible i pugui ser objectiu. Un exemple és el LASER Air Borne.
- Destrucció dels objectius : Un fort Punter làser de l’ordre de la freqüència de 95 GHz pot causar una sensació de cremor al cos humà quan penetra a la pell 1/64thd’una polzada i l’energia del feix pot escalfar les molècules d’aigua del cos. Un exemple és el sistema de denegació activa desenvolupat pels EUA.
- Localitzador de distància objectiu i detecció de velocitat : El feix LÀSER del vehicle robòtic es pot utilitzar per trobar l'abast de l'objectiu pel principi de reflexió de llum LÀSER i també es pot calcular la velocitat de l'objectiu un cop aconseguim l'abast.
Per tant, ara tenim una breu idea sobre que els robots utilitzaven un detector i un destructor d’objectius. Té alguna utilitat per al públic normal a part dels militars? Pensa i contesta.
