Robòtica manual sense fils controlada per gest i veu: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Bàsicament, aquest era el nostre projecte universitari i, a causa de la manca de temps per presentar-lo, ens vam oblidar de fer fotos d'alguns passos. També vam dissenyar un codi amb el qual es pot controlar aquesta mà robotitzada mitjançant gestos i veu alhora, però a causa de la manca de temps no vam poder implementar-lo, ja que vam haver de fer canvis en tot el circuit i també vam dissenyar un codi amb el qual podeu controlar aquest projecte utilitzant només la veu fent servir només una placa Arduino, no necessitareu un blindatge EasyVR, que és costós, de manera que és un mètode econòmic per fer un robot de control de veu. A continuació s’adjunta el codi. L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar una mà mecànica i un guant de control (per a mà humana). La mà mecànica actuarà com a esclava imitant l’acció del guant de control (mà humana) que actuarà com a mestre. La mà mecànica està dissenyada mitjançant servomotors, controlador i mòdul xbee. El guant de control es dissenyarà mitjançant sensors flexibles, controlador i mòdul xbee. El guant de control està muntat amb sensors flexibles. El controlador llegeix el canvi de voltatge quan els sensors ex estan doblegats i envien dades sense fils mitjançant el mòdul xbee a mà mecànica, cosa que provoca que els servos es moguin segons els gestos realitzats a mà. Aquest dispositiu pot ajudar a minimitzar el requisit de presència física d'un ésser humà en llocs on la intervenció humana és menys necessària (per exemple: indústries químiques, difusió de bombes, etc.).

Si us sembla útil aquesta instrucció, voteu-me.:)

Pas 1: diagrama de blocs

Pas 2: materials necessaris

les imatges de components d’aquesta secció s’extreuen d’amazon.in i es proporciona l’enllaç per a aquests components a continuació:

1. Sensor de flexió (x6) - (https://www.amazon.in/Linwire-Robodo-Flex-Sensor-…

2. Cables per a la connexió

3. Tauler Vero - (https://www.amazon.in/AnandCircuits-PCB-FR2-Board-…)

4. Resistència de 10 K ohm (x5)

5. Mòdul XBEE Sèrie 1 (x2)

6. XBEE Arduino Shield (x2) - (https://www.amazon.in/Bluetooth-Shield-Wireless-Co…)

7. Taula Arduino Uno (x2) - (https://www.amazon.in/Bluetooth-Shield-Wireless-Co…)

8. Mitjons

9. drap per cobrir el braç

10. Cartró

11. Servomotors: 5 servidors sg90 (dits), 1 servo Mg996r (braç) - (https://www.amazon.in/Robodo-Electronics-Tower-Mic…)

12. corretges de cremallera - (https://www.amazon.in/4STRON-Antistatic-Heavy-200m…)

13. fil de pesca

14. mitjons

Pas 3: Disseny de mà mecànica

Disseny de passos

Per a les peces necessitareu alguns panys amb cremallera, una bobina de fil (fil de pesca), 5 tubs de tinta, 5 servomotors i un arduino. Per a l'estructuració dels dits s'utilitzen pistoles de cola calentes i pals de cola.

Pas 1: en un tros de paper, marqueu la distància entre cadascun dels dits tal com es mostra a i assigneu-los a cada un un número de referència perquè pugueu determinar quin dit és quin dit més endavant. Copieu cada número al ziplock corresponent.

Pas 2: Preneu les mesures respectives de les articulacions de cada dit, inclòs el dit rosat, segons les mesures ideals de la mà humana.

Pas 3: marqueu les lectures a les cremalleres i deixeu un espai de 2 cm cadascuna per a la flexió. Feu unes marques diferents al lloc que cal plegar, idealment es troba a 1cm aproximadament de les dues juntes.

Pas 4: doblegueu els panys amb cremallera als punts marcats i premeu-lo fermament cap avall per assegurar-vos que sigui un plec ajustat amb ajuda de blocs de fusta o altre material pesat. Repetiu aquest procés per a la resta de panys de cremallera.

Pas 5: ara talleu els tubs de tinta a 2 cm de llarg i col·loqueu-los cadascun sobre la junta amb cola calenta. Aquesta distància permet que els dits es plegin lliurement.

Pas 6: emboliqueu cadascuna de les seccions amb fil per afegir forma i volum als dits. Això també funcionarà per reforçar l'estructura de cadascun dels dígits.

Pas 7: Ara, d'acord amb els passos anteriors, feu la resta de dits. Eviteu l'ús de cola calenta excessiva, ja que augmenta el pes i provoca problemes de flexió de ngers. Deixeu assecar els ngers un minut, podem eliminar l'excés de cola calenta mitjançant papers de sorra i, relativament, podem donar-li forma segons els dits humans.

Pas 8: ara per al palmell de la mà, col·loqueu cada dit excloent el polze a una distància de 2 cm de manera que els dits tinguin la mateixa individualitat per doblegar-se i tornar a la seva posició original quan el servo arribi a la posició 0.

Pas 9: perquè els dits tinguin un espai igual, col·loqueu un tros de cola calenta enganxant cadascun de 3 cm entre els dits mitjançant l'ús de cola calenta. Per a la fixació de ngers, lligueu tots els ngers, inclosos els pals de cola calents units entre cada dit amb un fil i apliqueu una fina capa de cola calenta per obtenir un efecte acabat.

Pas 10: ara uniu el polze en un angle amb la mà per darrere, ja que la línia de pesca estiraria el polze en conseqüència, donaria la mateixa adherència que la mà humana. Talleu l'excés de cremallera del polze perquè afegeix bloqueig al camí de flexió.

Pas 11: afegiu la línia de puny a cada dit a través dels tubs de tinta. A l'extrem superior del dit, lligueu un nus de la línia de la coberta perquè quedi en posició.

Pas 12: l'últim pas consisteix a connectar cada línia de dits al servomotor respectiu en la seva posició màxima. Assegureu-vos que quan el servo gira, quedi prou línia de pesca perquè els dits es plegin. Fixeu la línia de pesca a l’eix del servomotor lligant bé els nusos.

Pas 4: Disseny del guant de control

Configuració del circuit del sensor

Les resistències que s’utilitzen són de 10K ohms. El cable GND principal, que està connectat a tots els cables GND individuals dels sensors, es connecta al GND de l’arduino. El + 5V de l'arduino passa al cable de voltatge positiu i cada cable blau es connecta a un pin d'entrada analògic independent. Després vam soldar el circuit a una petita placa. Un que es podria muntar fàcilment al guant. També vam poder soldar els cables als sensors de manera relativament senzilla i vam utilitzar la reducció de calor per assegurar-nos que no hi hagués curts. Després vam embolicar la zona on es connecten els cables als sensors amb cinta elèctrica per estabilitzar els sensors. Prop de la part inferior, on estan connectats els cables, els sensors són una mica més febles i la cinta assegura que no es doblegaran i no es danyaran.

Cosiu cada punta del sensor a la zona de cada dit just a sobre d'on estarien cadascuna de les ungles. Després, per a cada sensor, feu bucles solts al voltant amb fil a les dues juntes de cada dit. Una vegada que cada sensor estigui al seu lloc i es llisqui bé sota els bucles de fil. A continuació, vam cosir el tapet a la part del canell del guant amb força. Després de cosir els sensors flex, el guant i també al suport del colze connecten tots els cables a la placa veroboard i arduino uno. Fixeu les connexions en un full de cartró.

Pas 5: programari

Els passos per establir la comunicació sense fils entre dues xbees són els següents:

- Descarregueu el programari Arduino IDE i instal·leu-lo al vostre sistema.

- Ara obriu la finestra del programari arduino. Així quedarà.

- Verifiqueu aquest codi mitjançant l'opció compila (marca del símbol a sota de l'opció) per comprovar si hi ha errors i deseu-lo.

- Després de compilar-lo, seleccioneu el port (a l'opció Eines) en el tauler en què voleu penjar el codi.

- Pengeu aquest codi a la placa arduino UNO R3. ho estem penjant per convertir arduino en un port USB per a la conguració del mòdul xbee s1.

- Ara munteu l’adruino xbee shield a la placa arduino i, a continuació, munteu el mòdul xbee s1 a l’arduino xbee shield. Després d'aquesta configuració, canvieu al mode USB mitjançant el botó lliscant de l'escut arduino xbee. A continuació, connecteu ambdós arduino al port USB del portàtil mitjançant USB i descarregueu-vos el programari X-CTU.

- Ara obriu la finestra X-CTU.

- Feu clic a Afegeix dispositius o Descobriu dispositius per afegir mòduls de ràdio a la llista.

- Després d'afegir dispositius, feu-hi clic per canviar la seva conguració. NOTA: L'ID PAN hauria de ser el mateix tant per al mòdul de coordinador com per al punt final, en cas contrari no es comunicaran. Quan assigneu el mateix ID PAN als dos mòduls, es poden detectar mútuament per a la comunicació.

- Feu clic a Afegeix dispositius o Descobriu dispositius per afegir mòduls de ràdio a la llista.

- Després d'afegir dispositius, feu-hi clic per canviar la seva conguració. NOTA: L'ID PAN hauria de ser el mateix tant per al mòdul de coordinador com per al punt final, en cas contrari no es comunicaran. Quan assigneu el mateix ID PAN als dos mòduls, es poden detectar mútuament per a la comunicació.

- Ara canvieu al mode de treball de les consoles i feu clic a obre la connexió sèrie amb el mòdul de ràdio per als dos dispositius. Després de seleccionar-lo, apareixerà de color verd.

- Ara escriviu qualsevol missatge al quadre del coordinador, per exemple, escriviu hola, hola, etc. El quadre en què escriviu text apareixerà de color blau.

- Ara feu clic al quadre de punt final, veureu el mateix missatge en aquest quadre, però en color vermell que indica que el missatge es rep des d'un altre dispositiu. Després de l'èxit de la conguració i la comunicació entre els mòduls del coordinador i el punt final, ja es poden utilitzar al circuit.

- Passos per a la codificació final de la comunicació sense fils del transmissor i del receptor {Escriviu el codi per al guant de control al programari arduino i seleccioneu el port (aquí, per exemple: COM4 és el port del bloc de transmissor) que voleu fer del bloc de transmissor (coordinador). Ara pengeu-lo a la placa Arduino UNO. NOTA: Quan pengeu qualsevol codi a arduino, desconnecteu (elimineu) l’arduino xbee shield o qualsevol connexió que hi hagi.

{Escriviu el codi de la mà mecànica al programari arduino i seleccioneu el port (aquí, per exemple: COM5 és el port del bloc receptor) que voleu fer del bloc receptor (punt final). Ara pengeu-lo a la placa UNO d’arduino.

Pas 6: diagrama de flux

Pas 7: CODI:

També hem dissenyat un codi amb el qual podeu controlar la mà robòtica per gest i veu alhora, però necessitarà moltes explicacions sobre com inserir-lo al projecte, per això no l’hem adjuntat aquí. Si algun organisme necessita aquest codi, comenteu-lo a sota del vostre identificador de correu electrònic. En aquest vídeo, el portàtil només s’utilitza per subministrar tensió als arduinos, ja que teníem problemes de bateria, ja que s’esgoten molt ràpidament.