International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

Cost-effective Line-Following Robot (LFR) Design and Implementation with Analog Multiplexed Keypad Input and IR Barcode-Based Station Recognition

الملخص
تقدّم هذه الدراسة تصميمًا وتنفيذًا لروبوت متتبع للخط منخفض التكلفة قادر على الملاحة الذاتية والتعرف على المحطات. يعتمد النظام على حساسات الأشعة تحت الحمراء (IR) لاكتشاف الخطوط، وعلى ترميز يعتمد على الرموز الشريطية (الباركود) للتعرف على المحطات المحددة، مما يسمح للروبوت بالتوقف أو الانتظار أو العودة وفقًا للمهام المبرمجة مسبقًا. يستخدم النظام متحكمًا دقيقًا من نوع Arduino Uno مع لوحة مفاتيح تماثلية متعددة الإرسال لتوفير إدخال فعال وتقليل عدد الأرجل المستخدمة. أظهرت النتائج التجريبية أداءً موثوقًا عند السرعات المتوسطة وتحت إضاءة داخلية مستقرة، في حين ظهرت بعض التحديات عند السرعات العالية نتيجة محدودية الحساسات ونظام التحكم. وللتغلب على هذه القيود، تُقترح تحسينات مستقبلية تشمل استخدام حساسات متقدمة وخوارزميات تحكم تعتمد على PID. بشكل عام، يحقق التصميم المقترح توازنًا بين البساطة وانخفاض التكلفة والوظائف العملية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التعليمية والأتمتة الصناعية والمشاريع الهواياتية................. الكلمات المفتاحية: ..............روبوت متتبع للخط (LFR)، أردوينو، حساسات الأشعة تحت الحمراء، تعدد الإرسال التماثلي، التعرف على الرموز الشريطية، التصميم منخفض التكلفة.
Abstract
This study presents the design and implementation of a cost-effective Line Following Robot (LFR) capable of autonomous navigation and station recognition. The system utilizes infrared (IR) sensors for line detection and barcode-based encoding for identifying designated stations, allowing the robot to stop, wait, or return based on predefined tasks. An Arduino Uno microcontroller with an analog multiplexed keypad provides efficient input handling while reducing pin usage. Experimental results demonstrate reliable performance at moderate speeds under stable indoor lighting, though challenges were observed at higher speeds due to sensor and control limitations. To address these issues, future improvements such as advanced sensors and PID-based control algorithms are suggested. Overall, the proposed design achieves a balance between simplicity, low cost, and functionality, making it suitable for applications in education, industrial automation, and hobbyist projects............... Keywords:............ Line Following Robot(LFR), Arduino, IR Sensors, Analog Multiplexing, Barcode Recognition, Low-Cost Design.