S.l. univ. dr. ing. Andrioaia Dragoș -Alexandru Iancu Gabriel [616013]

PROIECT DE
DIPLOMĂ

Îndrumător:

Absolvent:
S.l. univ. dr. ing. Andrioaia Dragoș -Alexandru Iancu Gabriel

-2016- UNIVERSITATEA „VASILE ALECSANDRI”
DIN BACĂU

FACULTATEA DE INGINERIE

PROGRAM DE STUDII : MECATRONICĂ ȘI
ROBOTICĂ

– Vehicul Telecomandat, Utilizat În
verificarea Încăperilor Periculoase –

Îndrumător:
Absolvent:
S.l. univ. dr. ing. Andrioaia Dragoș -Alexandru Iancu Gabriel

-2016-
UNIVERSITATEA „VASILE ALECSANDRI”
DIN BACĂU

FACULTATEA DE INGINERIE

PROGRAM DE STUDII : MECATRONICĂ ȘI
ROBOTICĂ

Capitolul I. ITRODUCERE ………………………….. ………………………….. ……………………. 2
1.1 Tema lucrării ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 2
Capitolul II. STADIUL ACTUAL ………………………….. ………………………….. …………….. 3
2.1 Robo ți mobili ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 4
2.2 Părți componente esențiale roboților mobili ………………………….. ………………………….. 11
2.3 Caracteristicile si performantele roboților mobili ………………………….. ………………. 12
2.4 Domenii de utilizare a roboților mobili ………………………….. ………………………….. …13
Capitolul III. REALIZAREA LUCRĂRII PRACTICE ………………………….. ………… 15
3.1 Schema bloc a robotului ………………………….. ………………………….. …………………….. 15
3.2 Partea mecanica ………………………….. ………………………….. ………………………….. …..16
3.2.1 Stabilirea structurii cinematice (schema cinematica) ………………………….. ……….. 16
3.2.2 Analiza cinematica ………………………….. ………………………….. …………………………. 20
3.2.3 Analiza reductorului utilizat de servomotor ………………………….. ……………………. 24
3.3 Partea electrică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……30
3.3.1 Schema electrică, principiul de funcționare ………………………….. ……………………. 30
3.3.2 Sistemul de acționare al robotului, Servomotoarele ………………………….. …………. 34
3.3.3 Circuitul de dez. folosit pentru comanda robotului, Arduino MEGA …………….. 35
3.4 Programarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 37
3.4.1 Programarea plăcuței Arduino Uno R3 ………………………….. ………………………….. 37
3.4.2 Setul de instructiuni Arduino ………………………….. ………………………….. …………… 38
3.4.3 Realizarea programului ………………………….. ………………………….. …………………… 41
Capitolul IV. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. …………………….. 49
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 50

Capitolul I. INTRODUCERE
1.1. Tema lucrării
Se_cere_a_se_construi _un_robot _mobil _comandat _de_la_distanță,
capabil _să_se_deplaseze _învmedii _necunoscute _și_periculoase _pentru _om,_în
timp_ce_redă_imagini _în_timp_real._Robotul _va_fi_controlat _printr -o_aplicație
de_pe_telefonul _mobil, _printr -un_modul _Bluetooth ,_iar_pentru _deplasarea _acestuia _se_vor
folosi _4_motoare _de_curent _continuu.
Vehiculul _este_controlat _printr -o_aplicație _android _realizata _de_mine _utilizând _un_web-site,
denumit _AppInventor, _iar_camera _de_supraveghere _printr -o_aplicație _android _realizata _de
producătorul _camerei.
Pentru _realizarea _sistemului _de_inspecție _a_fost_utilizat _un_Arduino _UNO _R3,_un
senzor _de_umiditate _și_temperatură, _un_senzor _ultrasonic, _un_modul _Bluetooth _și_o0camera
de0supraveghere 0cu0plăcuță 0WIFI 0dedicată.
Platforma 0Arduino 0preia 0de0la0senzori 0 (temperatură, sumiditate, sultrasonic) sdatele, spe
caresle0trimite 0mai0apoi0printr -un0modul 0Bluetooth 0telefonului 0ce0controlează 0vehiculul. sÎn
fața0vehiculului 0este0atașată 0camera 0de0supraveghere 0cu0plăcuța 0WIFI 0ce0sesconectează
prin0aplicația 0producătorului 0la0un0alt0telefon 0sau0o0tabletă 0pentru 0a0putea 0vizualiza
imaginile 0transmise 0de0cameră.
Aplicația 0de0control, soferă 0posibilitatea 0manevrării 0vehiculului 0înainte, sînapoi,
0stânga 0și0dreapta, sposibilitatea 0adaptării 0vitezei 0prin0mutarea 0cursorului 0“0Adaptare 0Viteză
0”s,svizualizarea 0distanței 0dintre 0vehicul 0și0obiectul 0din0față,stemperatura 0si0umiditatea 0din
0mediul 0ambiant .
Aplicația 0pentru 0camera 0de0supraveghere, soferă 0utilizatorului, sposibilitatea 0desas
filma 0sau0a0face0poze, 0stocarea 0făcându -se0pe0telefon/tabletă.

Capitolul II. STADIUL ACTUAL
2.1. Roboți mobili
Roboții _sunt_mecanisme _care_îndeplinesc _diferite _sarcini, _singuri.
Roboții _sunt_realizați _prin_contopirea _disciplinelor :_Mecanică, _Electrotehnică
și_Informatică. _Între _timp_s-a_creat _din_legătura _acestora _Mecatronica.
Robotica _mobilă _este_o_subcategorie _a_roboticii, _care_se_axează _pe realizarea ,
_implementarea _și_îmbunătățirea _roboților _mobili. _Spre_deosebire de _roboții _normali,
_roboții_mobili _se_pot_deplasa _prin_diverse _mijloace.

2.2. Părți _componente _esențiale _roboților _mobili
Cele_mai_importante _părți_componente _ale_roboților _mobili _sunt: Senzorii _–
_care_permit _mobilitatea _acestora _în_mediu _și_o_dirijare _cât_mai precisă. _Senzorii,
în_funcție _de_utilizare _sunt_de_mai_multe _tipuri , _cum_ar_fi:
• Senzori _de_temperatură ;
• Senzori _de_mișcare ;
• Senzori _de_umiditate ;
• Senzori _de_presiune;

2.3. Caracteristicile _și_performanțele _roboților _mobili
2.4.Domenii _de_utilizare _a_roboților _mobili
Roboții _mobili _reprezintă _o_ramură _importantă _în_viața _noastră ,
deoarece _aceștia _sunt_utilizați _în_foarte _multe _domenii, _cum_ar_fi:
• Medicin ă_ (transport ă_alimente _și_medicamente _pacienților )
• Curățenie _ (supermarket -uri, _aeroporturi, _locuințe _civile)
• Medii _periculoase _ (vulcani, _situații _de_urgență, _încăperi _cu_scurgeri de _gaze)

• Armată _ (supravegherea _vehiculelor, _survolarea _zonelor _periculoase,
dezamorsări _de_bombe)
• Spațiu _ (explorare, _inspectarea _stațiilor _spațiale)

Capitolul III. REALIZAREA LUCRĂRII PRACTICE
3.1 Schema bloc a robotului
3.2 Partea mecanica
3.2.1 Stabilirea structurii cinematice (schema cinematica)
3.2.2 Analiza cinematica
3.2.3 Analiza reductorului utilizat de servomotor
3.3 Partea electrică
3.3.1 Schema electrică, principiul de func ționare
3.3.2 Sistemul de acționare al robotului, Servomotoarele
3.3.3 Circuitul de dez. folosit pentru comanda robotului, Arduino MEGA
3.4 Programarea
3.4.1 Programarea pl ăcuței Arduino Uno R3
3.4.2 Setul de instructiuni Arduino
3.4.3 Realizarea programului

Capitolul IV. CONCLUZII