Roboti hrají důležitou roli v automatizaci napříč všemi sektory, jako je stavebnictví, armádu, lékařský, výrobní, atd. Poté, co dělat nějaké základní roboty jako linka následovník robot, počítačem řízený robot, atd, jsme vyvinuli tento akcelerometr založený gesto řízený robot pomocí arduino uno. V tomto projektu jsme k pohonu robota použili pohyb rukou. Pro tento účel jsme použili akcelerometr, který pracuje na zrychlení.
Požadované komponenty
- Arduino UNO
- Stejnosměrné motory
- Akcelerometr
- HT12D
- HT12E
- RF pár
- Řidič motoru L293D
- 9voltová baterie
- Konektor baterie
- USB kabel
- Robot Chasis
RF Pair:
Gesto řízený robot je řízena pomocí ruky místo jinou metodou, jako tlačítka nebo joysticku. Tady stačí ovládat robota rukou. V ruce se používá vysílací zařízení, které obsahuje RF vysílač a akcelerometr. Tím se vysílá příkaz do robota, aby mohl provádět požadované úkoly, jako je pohyb vpřed, vzad, otáčení doleva, otáčení doprava a zastavení. Všechny tyto úkoly budou prováděny pomocí gesta rukou.
Zde je nejdůležitější součástí akcelerometr. Akcelerometr je tříosé měřicí zařízení zrychlení s rozsahem + -3 g. Toto zařízení je vyrobeno pomocí polysilikonového povrchového snímače a obvodu pro úpravu signálu k měření zrychlení. Výstup tohoto zařízení je analogový a úměrný zrychlení. Toto zařízení měří statické zrychlení gravitace, když jej nakloníme. A dává výsledek ve formě pohybu nebo vibrací.
Podle datového listu adxl335 polysilikonová povrchová mikromechanická struktura umístěná na křemíkové desce. Polysilikonové pružiny pozastavují konstrukci nad povrchem oplatky a poskytují odolnost proti zrychlovacím silám. Vychýlení konstrukce se měří pomocí diferenciálního kondenzátoru, který zahrnuje nezávislé pevné desky a desky připojené k pohybující se hmotě. Pevné desky jsou poháněny 180 ° fázovými vlnami mimo fázi. Zrychlení vychyluje pohybující se hmotu a vyvažuje diferenciální kondenzátor, což vede k výstupu snímače, jehož amplituda je úměrná zrychlení. K určení velikosti a směru zrychlení se poté použijí fázově citlivé demodulační techniky.
Pin Popis akcelerometru
- Na tomto pinu by se mělo připojit napájení 5 voltů Vcc.
- X-OUT Tento pin poskytuje analogový výstup ve směru x
- Y-OUT Tento pin poskytuje analogový výstup ve směru y
- Z-OUT Tento pin poskytuje analogový výstup ve směru z
- GND zem
- ST Tento kolík slouží k nastavení citlivosti snímače
Schéma zapojení a vysvětlení
Robot ovládaný gesty je rozdělen do dvou částí:
- Část vysílače
- Část přijímače
Ve vysílací části se používá akcelerometr a vysokofrekvenční vysílací jednotka. Jak jsme již diskutovali, akcelerometr poskytuje analogový výstup, takže zde musíme převést tato analogová data na digitální. Pro tento účel jsme místo jakéhokoli ADC použili 4kanálový komparátorový obvod. Nastavením referenčního napětí získáme digitální signál a poté tento signál aplikujeme na enkodér HT12E ke kódování dat nebo jejich převodu do sériové podoby a poté tato data odešleme pomocí RF vysílače do prostředí.
Na konci přijímače jsme pro příjem dat použili RF přijímač a poté jsme jej aplikovali na dekodér HT12D. Tento dekodér IC převádí přijatá sériová data na paralelní a poté je čte pomocí Arduina. Podle přijatých dat řídíme robota pomocí dvou stejnosměrných motorů ve směru vpřed, vzad, vlevo, vpravo a zastavit.
Pracovní
Robot ovládaný gesty se pohybuje podle pohybu ruky, když si do ruky umístíme vysílač. Když nakloníme ruku vpředu, robot se začne pohybovat dopředu a pokračuje v pohybu dopředu, dokud nedostane další příkaz.
Když nakloníme ruku dozadu, robot změní svůj stav a začne se pohybovat dozadu, dokud nedostane další povel.
Když jej nakloníme na levou stranu, robot se otočí doleva až do dalšího příkazu.
Když nakloníme ruku dovnitř, robot se otočil doprava.
A pro zastavení robota udržujeme ruku stabilní.
Schéma zapojení pro sekci vysílače
Schéma zapojení pro sekci přijímače
Obvod pro tohoto robota ovládaného gesty rukou je docela jednoduchý. Jak je ukázáno ve výše uvedených schématech, pro komunikaci se používá vysokofrekvenční pár, který je spojen s arduino. Řidič motoru je připojen k arduino, aby spustil robota. Vstupní kolík ovladače motoru 2, 7, 10 a 15 je připojen k digitálnímu kolíku arduino číslo 6, 5, 4 a 3. Zde jsme použili dva stejnosměrné motory k pohonu robota, ve kterém je jeden motor připojen na výstupní kolík ovladače motoru 3 a 6 a druhý motor je připojen na 11 a 14. Baterie 9 voltů se také používá k napájení ovladače motoru pro pohon motorů.
Vysvětlení programu
V programu jsme nejprve definovali výstupní piny pro motory.
A pak jsme v nastavení dali pokyny k připnutí.
Poté přečteme vstup pomocí příkazu „if“ a provedeme relativní operaci.
Pro tohoto robota ovládaného gesty existuje celkem pět podmínek, které jsou uvedeny níže:
|
Pohyb ruky |
Vstup pro Arduino z gesta |
||||
|
Postranní |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
Směr |
|
Stabilní |
0 |
0 |
0 |
0 |
Stop |
|
Nakloňte doprava |
0 |
0 |
0 |
1 |
Odbočit vpravo |
|
Nakloňte doleva |
0 |
0 |
1 |
0 |
Odbočit vlevo |
|
Nakloňte se dozadu |
1 |
0 |
0 |
0 |
Zpět |
|
Nakloňte přední část |
0 |
1 |
0 |
0 |
Vpřed |
Napsali jsme kompletní program podle výše uvedených podmínek tabulky. Níže je kompletní kód.