Roboty hrajú dôležitú úlohu v automatizácii vo všetkých odvetviach, ako je stavebníctvo, armáda, zdravotníctvo, výroba atď. Po vyrobení niekoľkých základných robotov, ako sú robot na sledovanie liniek, počítačom riadený robot atď., Sme vyvinuli tohto robota riadeného gestami pomocou akcelerometra pomocou arduino uno. V tomto projekte sme na pohon robota použili pohyb ruky. Na tento účel sme použili akcelerometer, ktorý pracuje na akcelerácii.
Požadované komponenty
- Arduino UNO
- Jednosmerné motory
- Akcelerometer
- HT12D
- HT12E
- RF Pair
- Budič motora L293D
- 9 voltová batéria
- Konektor batérie
- USB kábel
- Robot Chasis
RF Pair:
Gesto riadený robot je riadená pomocou ruky miesto inou metódou, ako tlačidlá alebo joysticku. Tu stačí robotovi ovládať ruku. V ruke sa používa vysielacie zariadenie, ktoré obsahuje RF vysielač a akcelerometer. Toto prenesie príkaz do robota, aby mohol vykonať požadovanú úlohu, ako je pohyb vpred, vzad, otáčanie doľava, otáčanie doprava a zastavenie. Všetky tieto úlohy sa budú vykonávať gestom ruky.
Tu je najdôležitejšou súčasťou akcelerometer. Akcelerometer je 3-osé zariadenie na meranie zrýchlenia s rozsahom + -3g. Toto zariadenie je vyrobené pomocou polysilikónového povrchového snímača a obvodu na úpravu signálu na meranie zrýchlenia. Výstup tohto zariadenia je svojou povahou analógový a úmerný zrýchleniu. Toto zariadenie meria statické zrýchlenie gravitácie, keď ho nakloníme. A dáva výsledok vo forme pohybu alebo vibrácií.
Podľa údajového listu adxl335 polysilikónová povrchová mikromechanická štruktúra umiestnená na vrchu kremíkovej doštičky. Polysilikónové pružiny pozastavujú štruktúru nad povrchom oblátky a poskytujú odolnosť proti silám zrýchlenia. Vychýlenie konštrukcie sa meria pomocou diferenciálneho kondenzátora, ktorý obsahuje nezávislé pevné dosky a dosky pripevnené k pohybujúcej sa hmote. Pevné platne sú poháňané 180 ° fázovými vlnami mimo fázu. Zrýchlenie vychyľuje pohybujúcu sa hmotu a vyvažuje diferenciálny kondenzátor, čo vedie k výstupu snímača, ktorého amplitúda je úmerná akcelerácii. Potom sa na stanovenie rozsahu a smeru zrýchlenia použijú fázovo citlivé demodulačné techniky.
Kolík Popis akcelerometra
- Na tomto kolíku by sa malo pripájať 5 voltové napájanie Vcc.
- X-OUT Tento pin poskytuje analógový výstup v smere x
- Y-OUT Tento pin poskytuje analógový výstup v smere y
- Z-OUT Tento pin poskytuje analógový výstup v smere z
- GND zem
- ST Tento pin slúži na nastavenie citlivosti snímača
Schéma zapojenia a vysvetlenie
Robot ovládaný gestami je rozdelený do dvoch častí:
- Vysielacia časť
- Prijímacia časť
Vo vysielacej časti sa používa akcelerometer a jednotka RF vysielača. Ako sme už hovorili o tom, že akcelerometer poskytuje analógový výstup, musíme tu previesť tieto analógové údaje na digitálne. Za týmto účelom sme namiesto ľubovoľného ADC použili 4-kanálový komparátorový obvod. Nastavením referenčného napätia získame digitálny signál a tento signál potom aplikujeme na kódovač HT12E na kódovanie údajov alebo ich prevod do sériovej podoby a potom tieto údaje pošleme pomocou RF vysielača do prostredia.
Na konci prijímača sme použili RF prijímač na príjem dát a potom sme ho použili na dekodér HT12D. Tento dekodér IC prevádza prijaté sériové údaje na paralelné a potom ich číta pomocou arduino. Podľa prijatých údajov riadime robota pomocou dvoch jednosmerných motorov v smere dopredu, dozadu, doľava, doprava a zastavenie.
Pracovne
Robot ovládaný gestami sa pohybuje podľa pohybu ruky, keď si do ruky umiestňujeme vysielač. Keď nakloníme ruku prednú stranu, robot sa začne pohybovať dopredu a pokračuje v pohybe dopredu, kým nedostane ďalší príkaz.
Keď nakloníme ruku dozadu, robot zmení svoj stav a začne sa pohybovať dozadu, kým nedostane ďalší príkaz.
Keď ho nakloníte na ľavú stranu, robot sa otočí doľava až k ďalšiemu príkazu.
Keď nakloníme ruku do pravej strany, robot sa otočil doprava.
A aby sme zastavili robota, držíme ruku v stabilnej polohe.
Schéma zapojenia pre časť vysielača
Schéma zapojenia pre príjemcu
Obvod pre tohto robota ovládaného gestom ruky je dosť jednoduchý. Ako je zrejmé z vyššie uvedených schematických diagramov, na komunikáciu sa používa vysokofrekvenčný pár, ktorý je prepojený s arduino. Vodič motora je pripojený k arduino na spustenie robota. Vstupné kolíky vodiča 2, 7, 10 a 15 vodiča sú pripojené k digitálnemu kolíku arduino číslo 6, 5, 4 a 3. Tu sme na pohon robota použili dva jednosmerné motory, v ktorých je jeden motor pripojený na výstupný kolík budiča motora 3 a 6 a druhý motor je pripojený na svorky 11 a 14. Na napájanie budiča motora na poháňanie motorov sa používa aj 9 voltová batéria..
Vysvetlenie programu
V programe sme najskôr definovali výstupné piny pre motory.
A potom v nastavení sme dali pokyny na pripnutie.
Potom prečítame vstup pomocou príkazu „if“ a vykonáme relatívnu operáciu.
Pre tohto robota riadeného gestami existuje celkovo päť podmienok, ktoré sú uvedené nižšie:
|
Pohyb ruky |
Vstup pre Arduino z gesta |
||||
|
Bočné |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
Smer |
|
Stabilný |
0 |
0 |
0 |
0 |
Prestaň |
|
Nakloňte sa doprava |
0 |
0 |
0 |
1 |
Odbočiť doprava |
|
Nakloňte doľava |
0 |
0 |
1 |
0 |
Odbočiť vľavo |
|
Nakloňte sa dozadu |
1 |
0 |
0 |
0 |
Spätne |
|
Nakloňte predok |
0 |
1 |
0 |
0 |
Vpred |
Kompletný program sme napísali podľa vyššie uvedených podmienok tabuľky. Nižšie je uvedený kompletný kód.