Làm thế nào để chế tạo một phương tiện robot để phát hiện và tiêu diệt các mục tiêu?

Làm thế nào để chế tạo một phương tiện robot để phát hiện và tiêu diệt các mục tiêu?

Với sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là công nghệ robot, robot đang chiếm ưu thế trong nhiều ứng dụng. Một số trong số đó thuộc loại rủi ro cao và các khu vực nguy hiểm. Các ứng dụng quân sự và chiến trường hiện đang phát triển việc sử dụng robot trong một số nhiệm vụ quan trọng và phức tạp. Trong một bài báo của mình, tôi đã mô tả việc sử dụng Robot làm gián điệp trong các hoạt động quân sự. Bây giờ, nếu có nhu cầu bảo vệ chiếc xe robot hay một cuộc tấn công của robot? Đó là lúc nhu cầu về một robot được nhúng với cơ chế tấn công xuất hiện. Một ví dụ như vậy là phương tiện robot với súng LASER.

Xe rô-bốt điều khiển RF với bố trí chùm tia Laser

Xe rô-bốt điều khiển RF với bố trí chùm tia Laser



Một robot như vậy được sử dụng cơ bản trong các hoạt động quân sự và cả cảnh sát giao thông để phát hiện tốc độ của các phương tiện di chuyển.




Trước khi đi tìm hiểu chi tiết về Robot có súng Laser, chúng ta hãy tìm hiểu sơ qua về LASER như một loại vũ khí.

Chùm LASER (Khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích) là ánh sáng tập trung mạnh một hướng không giống như ánh sáng từ bóng đèn đơn giản. Nó bao gồm các đáy và đỉnh đồng bộ, tức là các sóng không giao thoa với nhau. Điều này tạo ra ánh sáng hội tụ mạnh có công suất rất cao lớn hơn 1000 đến 1 triệu lần so với bóng đèn điển hình. Nó là một thiết bị điều khiển sự phát xạ và hấp thụ của các photon bằng cách bơm đủ năng lượng. Trong trường hợp này, nguồn photon được khuếch đại thành một chùm ánh sáng. Bước sóng của những tia laser này được biến đổi thành các phổ khác nhau như khả kiến, hồng ngoại và tử ngoại.



Nguyên tắc đằng sau LASER xoay quanh ba điều đó là hấp thụ, phát xạ tự phát và phát xạ kích thích. Một lượng năng lượng thích hợp từ photon tương tác với nguyên tử, làm cho nguyên tử chuyển từ trạng thái năng lượng thấp hơn sang trạng thái năng lượng cao hơn. Nguyên tử này trở lại trạng thái năng lượng thấp hơn bằng cách phát ra một photon được gọi là phát xạ tự phát. Trong phát xạ kích thích là sự giải phóng năng lượng từ nguyên tử bằng các phương tiện nhân tạo. do đó photon tương tác với nguyên tử bị kích thích, có cùng năng lượng và phân cực với photon tới.

Bây giờ chúng ta hãy xem các Bộ phận phần cứng của Robot

  • Căn cứ: Cơ sở của một robot như vậy có thể là bất kỳ cơ thể hình khối nào có gắn bánh xe để di chuyển.
  • Động cơ DC: Robot bao gồm hai động cơ DC được điều khiển bởi các trình điều khiển động cơ và cung cấp chuyển động cần thiết cho robot.
  • Bộ điều khiển: Chuyển động của robot được điều khiển bằng mô-đun giao tiếp RF. Bộ phát bao gồm các nút bấm, bộ vi điều khiển, bộ giải mã và bộ phát RF trong khi bộ thu được nhúng trên robot bao gồm bộ mã hóa và mô-đun thu RF để điều khiển chuyển động robot .
  • Súng LASER: Một khẩu súng LASER được gắn trên robot thực hiện nhiệm vụ chính của robot.

Nhìn lén robot đang hoạt động

Robot trong khi di chuyển theo hướng cần thiết sẽ bắn ra một chùm ánh sáng mạnh từ súng LASER có thể gây hại cho mục tiêu hoặc chỉ tạo ra một điểm để phát hiện mục tiêu. LASER cần được điều khiển bởi một số nguồn năng lượng. Trong một thiết kế nguyên mẫu đơn giản sử dụng bút LASER cơ bản, thiết bị được điều khiển bởi một bóng bán dẫn hoạt động như một công tắc. Bóng bán dẫn nhận tín hiệu logic thấp từ bộ vi điều khiển và ở trạng thái tắt, làm cho mô-đun LASER được kết nối trực tiếp với nguồn điện 5 V.


Súng LASER Điều khiển bằng bóng bán dẫn Hoạt động như một biến tần

Súng laser điều khiển bằng bóng bán dẫn Hoạt động như một biến tần



Điều khiển Robot

Để điều khiển chuyển động của robot, cần điều khiển hoạt động của các động cơ. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng hoạt động điều khiển RF của các trình điều khiển động cơ. Các lệnh được truyền bằng máy phát RF ở một số đơn vị khoảng cách khoảng 200 mét và được máy thu RF nhận để điều khiển động cơ.

Bộ phận phát bao gồm một số nút nhấn hoạt động như công tắc lệnh để di chuyển robot theo bất kỳ hướng nào mong muốn. Các nút nhấn được giao tiếp với bộ vi điều khiển, được lập trình để gửi dữ liệu ở dạng song song dựa trên đầu vào nút nhấn, tới bộ mã hóa. Bộ mã hóa chuyển đổi dữ liệu song song này sang dạng nối tiếp và dữ liệu nối tiếp này được truyền bằng cách sử dụng mô-đun máy phát RF thông qua một ăng-ten.

Sơ đồ khối Hiển thị phần Máy phát

Sơ đồ khối Hiển thị phần Máy phát

Bộ thu bao gồm một mô-đun thu RF nhận tín hiệu đã điều chế và giải điều chế nó. Bộ giải mã nhận tín hiệu đã được giải điều chế ở dạng nối tiếp và chuyển nó thành dạng song song. Bộ vi điều khiển nhận các tín hiệu và điều khiển trình điều khiển động cơ cho phù hợp. Trình điều khiển động cơ được sử dụng trong LM293D có thể điều khiển 2 động cơ cùng một lúc.

Sơ đồ khối hiển thị phần Bộ thu

Sơ đồ khối hiển thị phần Bộ thu

Do đó bằng cách sử dụng giao tiếp RF, chúng ta có thể điều khiển robot.

Trong phần mô tả ở trên, tôi đã đưa ra một ý tưởng ngắn gọn về một nguyên mẫu đơn giản của Xe rô-bốt với chùm tia LASER. Trong các ứng dụng đời thực, thông thường các hệ thống liên lạc tầm xa như GSM hoặc DTMF được sử dụng để điều khiển robot từ những nơi xa.

3 Ứng dụng của Xe robot với Súng Laser:

  • Phát hiện mục tiêu : Phương tiện robot có thể sử dụng chùm tia LASER để gây ra một điểm trên mục tiêu, sao cho nó có thể dễ dàng nhìn thấy và có thể được nhắm mục tiêu. Một ví dụ là Air Borne LASER.
  • Tiêu diệt mục tiêu : Một mạnh mẽ Tia LASER thứ tự của tần số 95GHz có thể gây ra cảm giác nóng trong cơ thể con người khi nó xuyên qua da 1/64thứ tựcủa một inch và năng lượng chùm tia có thể làm nóng các phân tử nước trong cơ thể. Một ví dụ là Hệ thống Từ chối Chủ động do Hoa Kỳ phát triển.
  • Công cụ tìm phạm vi mục tiêu và phát hiện tốc độ : Chùm tia LASER từ phương tiện robot có thể được sử dụng để tìm phạm vi của mục tiêu bằng nguyên lý phản xạ ánh sáng LASER và cũng có thể tính toán tốc độ của mục tiêu khi chúng ta có được phạm vi.

Vì vậy, bây giờ chúng ta có một ý tưởng ngắn gọn về Robot sử dụng máy dò tìm mục tiêu và tàu khu trục. Nó có tác dụng gì đối với công chúng bình thường ngoài quân đội? Suy nghĩ và trả lời.