Bezdrátová robotická ruka ovládaná gesty a hlasem: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

V zásadě to byl náš vysokoškolský projekt a kvůli nedostatku času na odeslání tohoto projektu jsme zapomněli vyfotit některé kroky. Navrhli jsme také kód, pomocí kterého lze tuto robotickou ruku ovládat gesty a hlasem současně, ale kvůli nedostatku času jsme ji nemohli implementovat, protože jsme museli provést změny v celém obvodu a také jsme navrhli kód pomocí kterého můžete tento projekt ovládat pomocí hlasu pouze pomocí desky Arduino, pak nebudete potřebovat štít EasyVR, který je nákladný, takže je levnou metodou, jak udělat robota hlasového ovládání. Kód je přiložen níže. Cílem tohoto projektu je navrhnout mechanickou ruku a ovládací rukavici (pro lidskou ruku). Mechanická ruka bude působit jako otrok napodobováním činnosti ovládací rukavice (lidské ruky), která bude působit jako pán. Mechanická ruka je navržena pomocí servomotorů, ovladače a modulu xbee. Kontrolní rukavice budou navrženy s použitím flex senzorů, ovladače a modulu xbee. Řídicí rukavice je osazena flex senzory. Ovladač čte změnu napětí, když jsou snímače ex ohnuty, a bezdrátově odesílá data pomocí modulu xbee do mechanické ruky, což spustí pohyby serv podle pohybů prováděných ručně. Toto zařízení může pomoci minimalizovat požadavky na fyzickou přítomnost člověka v místech, kde je zásah člověka nejméně vyžadován (např. Chemický průmysl, šíření bomb atd.).

Pokud shledáte tento návod užitečným, hlasujte pro mě.:)

Krok 1: Blokový diagram

Krok 2: Požadované materiály

obrázky komponent v této sekci jsou převzaty z amazon.in a odkazy na tyto komponenty jsou uvedeny níže:

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

2. Vodiče pro připojení

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

4. Rezistor 10 K ohmů (x5)

5. Modul XBEE řady 1 (x2)

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

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

8. Ponožky

9. hadřík na zakrytí Arm

10. Karton

11. servomotory-5 servo sg90 (prsty), 1 servo Mg996r (rameno)-(https://www.amazon.in/Robodo-Electronics-Tower-Mic…)

12. popruhy na zip-(https://www.amazon.in/4STRON-Antistatic-Heavy-200m…)

13. rybářské vlákno

14. ponožky

Krok 3: Navrhování mechanické ruky

Kroky navrhování

Na díly budete potřebovat zipy, naviják na nit (rybářský vlasec), 5 tubusů s inkoustem, 5 servomotorů a arduino. Ke strukturování prstů se používá horká lepicí pistole a lepicí tyčinky.

Krok 1: Na kus papíru označte vzdálenost mezi každým z prstů, jak je znázorněno na obrázku, a každému z nich přiřaďte referenční číslo, abyste později mohli určit, který prst je který. Zkopírujte každé číslo na odpovídající ziplock.

Krok 2: Proveďte příslušná měření kloubů každého prstu včetně malíčku podle ideálního měření na lidské ruce.

Krok 3: Označte naměřené hodnoty na zipech a pro ohýbání ponechte každému prostor 2 cm. Na místě, které je třeba složit, udělejte různé značky, v ideálním případě je to 1 cm přibližně od obou kloubů.

Krok 4: Sklopte zámky zipu v označených bodech a pevně zatlačte dolů, abyste se ujistili, že jde o těsný záhyb pomocí dřevěného bloku nebo jiného těžkého materiálu. Tento postup opakujte pro zbývající zipové zámky.

Krok 5: Nyní rozřízněte inkoustové trubičky o délce 2 cm a položte je na spoj pomocí horkého lepidla. Tato vzdálenost umožňuje, aby se prsty volně ohýbaly.

Krok 6: Omotejte každou z částí nití, abyste prstům dodali tvar a objem. To bude také fungovat pro posílení struktury každé z číslic.

Krok 7: Nyní podle předchozích kroků vytvořte zbývající prsty. Vyhněte se používání nadměrného horkého lepidla, protože zvyšuje hmotnost a vede k problémům s ohýbáním hran. Nechte nože minutu zaschnout, přebytečné horké lepidlo můžeme odstranit pomocí smirkových papírů a relativně ho můžeme tvarovat podle lidských prstů.

Krok 8: Nyní pro dlaň položte každý prst kromě palce na vzdálenost 2 cm, aby prsty získaly stejnou individualitu, aby se ohnuly a vrátily se do své původní polohy, když servo dosáhne polohy 0.

Krok 9: Aby prsty měly stejný prostor, položte mezi horké lepidlo kus horkého lepidla, každý o průměru 3 cm. Pro upevnění nger spojte všechny ngers včetně horkých lepicích tyčinek připevněných mezi každým prstem nití a naneste tenkou vrstvu horkého lepidla pro hotový efekt.

Krok 10: Nyní připojte palec šikmo k ruce zezadu, protože rybářská šňůra by palec odpovídajícím způsobem zatáhla, takže bude mít úchop stejný jako lidská ruka. Odřízněte přebytečný ziplock palce, protože přidává zablokování ohybové cesty.

Krok 11: Přidejte šňůru do každého prstu skrz tuby s inkoustem. Na horním konci prstu zavažte uzel šňůry tak, aby zůstal na svém místě.

Krok 12: Posledním krokem je připevnění šňůry každého prstu k příslušnému servomotoru v jeho maximální poloze. Ujistěte se, že když se servo otáčí, zbývá dost vlasec, aby se prsty mohly ohnout. Rybářskou šňůru připevněte k hřídeli servomotoru pevným spojením uzlů.

Krok 4: Navrhování ovládací rukavice

Nastavení obvodu snímače

Použité odpory mají 10K ohmů. Hlavní vodič GND, který je připojen ke všem jednotlivým vodičům GND ze senzorů, se zapojí do GND Arduina. +5 V z arduina jde na kladný napěťový vodič a každý modrý vodič se zapojí do samostatného analogového vstupního pinu. Poté jsme obvod připájili na malý veroboard. Takovou, kterou lze snadno namontovat na rukavici. Poměrně snadno jsme také mohli připájet vodiče k senzorům a pomocí smršťování jsme se ujistili, že nedošlo ke zkratu. Poté jsme oblast, kde jsou dráty připojeny k senzorům, omotali elektrickou páskou, aby se senzory stabilizovaly. V blízkosti dna, kde jsou připojeny vodiče, jsou senzory o něco slabší a páska zajišťuje, že se neohnou a nepoškodí.

Šijte každý hrot senzoru do oblasti každého prstu těsně nad místem, kde by byly vaše nehty. Poté u každého senzoru vytvořte kolem nich volné smyčky se závity na obou kloubech každého prstu. Jakmile je každý senzor na svém místě a hezky klouže pod smyčky nitě. Poté jsme veroboard přišili pevně na zápěstní část rukavice. Po ušití flex senzorů připojte rukavice a také na loketní opěrku všechny vodiče k desce veroboard a arduino uno. Opravte připojení na kartonovém listu.

Krok 5: Software

Kroky pro navázání bezdrátové komunikace mezi dvěma xbees jsou následující:

- Stáhněte si software Arduino IDE a nainstalujte jej do svého systému.

- Nyní otevřete okno softwaru arduino. Takhle to bude vypadat.

- Ověřte tento kód pomocí možnosti kompilace (symbol zaškrtnutí pod možností) zkontrolujte chyby a uložte je.

- Po jeho kompilaci vyberte port (v nabídce Nástroje), na který desku chcete nahrát kód.

- Nahrajte tento kód na desku arduino UNO R3. Nahráváme to, aby se arduino stalo portem USB pro konfiguraci modulu xbee s1.

- Nyní namontujte štít adruino xbee na desku arduino a poté namontujte modul xbee s1 na štít arduino xbee. Po tomto nastavení přepněte do režimu USB pomocí posuvného tlačítka na štítu arduino xbee. Poté připojte oba arduino k USB portu notebooku pomocí USB a stáhněte si software X-CTU.

- Nyní otevřete okno X-CTU.

- Nyní klikněte na Přidat zařízení nebo Zjistit zařízení pro přidání rádiových modulů do seznamu.

- Po přidání zařízení na ně klikněte a změňte jejich konfiguraci. POZNÁMKA: PAN ID by mělo být stejné pro modul koordinátoru i pro koncový bod, jinak nebudou komunikovat. Když oběma modulům přiřadíte stejné PAN ID, pak se mohou navzájem detekovat pro komunikaci.

- Nyní klikněte na Přidat zařízení nebo Zjistit zařízení pro přidání rádiových modulů do seznamu.

- Po přidání zařízení na ně klikněte a změňte jejich konfiguraci. POZNÁMKA: PAN ID by mělo být stejné pro modul koordinátoru i pro koncový bod, jinak nebudou komunikovat. Když oběma modulům přiřadíte stejné PAN ID, pak se mohou navzájem detekovat pro komunikaci.

- Nyní přepněte do pracovního režimu konzolí a klikněte na otevřít sériové připojení s rádiovým modulem pro obě zařízení. Po výběru bude mít zelenou barvu.

- Nyní zadejte libovolnou zprávu do pole koordinátoru, například zadejte Ahoj, ahoj atd. Pole, do kterého píšete text, se zobrazí modře.

- Nyní klikněte na pole koncového bodu, v tomto poli se zobrazí stejná zpráva, ale v červené barvě, což znamená, že zpráva byla přijata z jiného zařízení. Po úspěšné konfiguraci a komunikaci mezi koordinátorem a moduly koncových bodů jsou připraveny k použití v obvodu.

- Kroky pro konečné kódování bezdrátové komunikace vysílače a přijímače {Napište kód pro ovládací rukavici do softwaru arduino a vyberte port (zde např.: COM4 je port pro blok trasnmitter), ze kterého chcete vytvořit blok vysílače (koordinátor). Nyní jej nahrajte na desku Arduino UNO. POZNÁMKA: Když nahrajete jakýkoli kód na arduino, odpojte (odstraňte) štít arduino xbee nebo jakékoli připojení na něm.

{Napište kód pro mechanickou ruku do softwaru arduino a vyberte port (zde například: COM5 je port pro přijímací blok), ze kterého chcete vytvořit přijímací blok (koncový bod). Nyní jej nahrajte na desku arduino UNO.

Krok 6: Vývojový diagram

Krok 7: KÓD:

Také jsme navrhli kód, pomocí kterého můžete ovládat robotickou ruku gesty a hlasem současně, ale bude to potřebovat hodně vysvětlení, jak to vložit do projektu, proto jsme to sem nepřipojili. Pokud nějaké tělo potřebuje tento kódový komentář pod vaším e -mailovým ID. V tomto videu se notebook používá pouze k napájení obou arduinos, protože jsme měli problémy s baterií, protože se velmi rychle vybíjí.