روبات های تعقیب خط 

     همانطور که از اسم این روبات ها مشخص است کار آنها تعقیب یک خط می باشد که این خط امکان دارد یک خط سیاه باشد که روی یک زمینه سفید کشیده شده ویا یک خط سفید که روی زمینه سیاه است. این خط دارای منحنی ها ? زاویه ها و بریدگی ها و ... است که در قوانین مسابقه ذکر میشود و تا حدی بازه ی تغییرات مسیر نیز در این قوانین مشخص می شود که البته مشکلی مسیر هم (که خواهم گفت مشکلی به چه چیزی گفته میشود) در حین ثبت نام ذکر می شود.

معمولا در این مسابقات استفاده از ابزار خارجی مانند کامپیوتر و هر گونه ارتباط خارجی مجاز نمی باشد. در این مسابقه به ازای هر خطا و شروع مجدد امتیاز کسر خواهد شد. امتیاز بندی در این مسابقات زمانی ، میباشد و منظور از کسر امتیاز اضافه کردن زمان به رکورد روبات شما است. البته این قوانین نیز توسط مجری مسابقه اعلام می شود. در این مسابقه هر کس که با محاسبه خطا ها ، زمان کمتری را ثبت کند برنده شناخته می شود. در صورت برابر بودن دو رکورد? روبات کوچکتر برنده میباشد. یکی دیگر از محدودیتها مسابقه اندازه روبات است که در بخش قوانین مسابقه به آن اشاره میشود.

مشکل بودن مسیر از نقطه ضعف های روبات ناشی میشود. در واقع وقتی روبات ما نمی تواند قسمتی از مسیر را تشخیص دهد یا دوچار خطا می شود، باعث ایجاد مشکل در ادامه مسیر ویا خروج از مسیر می شود که ما باید این مشکل ها را تا حد امکان کاهش دهیم. این معنای سختی مسیر است. البته قابل ذکر است که همه قسمت های مشکل مسیر قابل حل است!
برای ساخت یک روبات باید ابتدا نوع سخت افزار را مشخص کنیم که برای این کار باید اول نیاز روبات را بررسی کنیم بعد الگوریتمی که می خواهیم استفاده کنیم و بعد سطح دانش خودمان را بررسی میکنیم. البته ناگفته نماند که هزینه روبات هم خیلی مهم است و نباید از آن چشم پوشی کرد. در حالت کلی چند نوع از سخت افزارهایی که میتوانیم از آنها استفاده کنیم موارد زیر هستند:
     1. استفاده از مدار های الکترونیکی دست ساز و بدون استفاده از میکرو کنترلر
     2. استفاده از مدار های الکترونیکی دست ساز و با استفاده از میکرو کنترلر
     3. استفاده از ابزار های دیگر مانند Mobile , Pocket PC و کامپیوتر های اتم
برای این که روباتمان بتواند مسیر را تشخیص بدهد دو راه رایج وجود دارد که به توضیح آن می پردازیم. این دو راه عبارتند از:
     1. استفاده از سنسور های مادون قرمز
     2. استفاده از دوربین و پردازش تصویر

در این مقاله استفاده از سنسور های مادون قرمز ، مزیت ها و معایب آن هارا بررسی خواهیم کرد. ابتدا نگاهی اجمالی بر نحوه کار این سنسور ها می اندازیم.
این نوع سنسور ها از نوع سنسور های حساس به نور هستند، اما نور مادون قرمز که توسط LED های مخصوص مادون قرمز تولید میشود. معمولا سنور هایی که برای این نوع روبات ها استفاده میشوند به شکلی هستند که فرستنده و گیرنده در کنار هم قرار دارند که یک نمونه از آن را در شکل مقابل مشاهده می کنید.

این سنسور ها معمولا دارای چهار پایه هستند که دو پایه آن برای تغزیه LED فرستنده و دو پایه دیگر خروجی سنسور هستند.
نحوه قرار گیری سنسور باید به شکلی باشد که وقتی نور فرستنده به مسیر یا سطح اطراف آن میتابد ? باز تاب نور درست به سنسور گیرنده بیفتد که در شکل مقابل کاملا مشخص است. نحوه کار این سنسور همانطور که در شکل دیده میشود به این صورت هست که وقتی نور با سطح سیاه برخورد میکند بازتاب نمیکند و سنسور گیرنده تحریک نمیشود، اما وقتی به سطح سفید برخورد میکند باز تاب میکند و سنسور گیرند تحریک می شود و گیرنده ما درست مثل کلید است که وقتی تحریک میشود این کلید در حالت بسته قرار میگیرد. در ساخت روبات ها معمولا از این سنسور ها با آرایش های مختلفی استفاده میشود که این آرایش بستگی دارد به مسیر مسابقه. در ساده ترین حالت از 3 یا 5 یا 7 عدد سنسور استفاده میشه که به صورت ردیفی کنار هم قرار میگیرند. در این حالت باید برنامه روبات به صورتی باشد که سنسور وسطی را روی خط نگه دارد.

از مزایای استفاده از این سنسور ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
    

• هزینه پایین

• سرعت بالا

• حجم پایین پردازش اطلاعات

• عدم نیاز به دانش کامپیوتری زیاد

• پیاده سازی نسبتا مشکل

• نیاز به دانش الکترونیک زیاد

• عیب یابی مشکل

در این روش میتوان از میکرو کنترلر استفاده نکرد و با به کار گیری چند گیت منطقی مسیر را تشخیص داد و دستورات لازم را به موتور ها ارسال کرد. اما من توصیه میکنم از میکرو کنترلر استفاده کنید، چون در این حالت به راحتی میتوانید الگوریتم خود را کنترل کنید و رفع مشکل هم راحت تر خواهد بود. در مقالات بعدی در مودرد انواع الگوریتم های پردازشی برای چینش های مختلف سنسور ها بررسی خواهد شد