Mano robotica wireless controllata da gesti e voce: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Fondamentalmente questo era il nostro progetto universitario e per mancanza di tempo per presentare questo progetto ci siamo dimenticati di fotografare alcuni passaggi. Abbiamo anche progettato un codice con il quale si può controllare questa mano robotica usando contemporaneamente gesti e voce ma per mancanza di tempo non siamo stati in grado di implementarlo poiché abbiamo dovuto apportare modifiche all'intero circuito e abbiamo anche progettato un codice usando il quale puoi controllare questo progetto usando solo la voce usando solo la scheda Arduino solo allora non avrai bisogno dello scudo EasyVR che è costoso, quindi è un metodo economico per creare un robot di controllo vocale. Il codice è allegato di seguito. Lo scopo di questo progetto è progettare una mano meccanica e un guanto di controllo (per mano umana). La mano meccanica agirà da schiavo imitando l'azione del guanto di controllo (mano umana) che agirà da padrone. La mano meccanica è progettata utilizzando servomotori, controller e modulo xbee. Il guanto di controllo sarà progettato utilizzando sensori flessibili, controller e modulo xbee. Il guanto di controllo è montato con sensori di flessione. Il controller legge la variazione di tensione quando i sensori ex sono piegati e invia i dati in modalità wireless utilizzando il modulo xbee alla mano meccanica, che attiverà i servi per muoversi in base ai gesti eseguiti dalla mano. Questo dispositivo può aiutare a ridurre al minimo il requisito della presenza fisica di un essere umano nei luoghi in cui l'intervento umano è meno richiesto (Es: industrie chimiche, diffusione di bombe ecc.).

Se trovi utile questo istruibile, vota per me.:)

Passaggio 1: diagramma a blocchi

Passaggio 2: materiali necessari

le immagini dei componenti in questa sezione sono prese da amazon.in e il collegamento per tali componenti è fornito di seguito:

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

2. Fili per il collegamento

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

4. Resistenza da 10 K ohm (x5)

5. Modulo XBEE Serie 1 (x2)

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

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

8. Calzini

9. panno per coprire il braccio

10. Cartone

11. servomotori - 5 servo sg90 (dita), 1 servo Mg996r (braccio) - (https://www.amazon.in/Robodo-Electronics-Tower-Mic…)

12. cinghie con cerniera - (https://www.amazon.in/4STRON-Antistatic-Heavy-200m…)

13. filo da pesca

14. calzini

Passaggio 3: progettazione della mano meccanica

Fasi di progettazione

Per le parti avrai bisogno di alcune chiusure lampo, una bobina di filo (lenza), 5 tubi di inchiostro, 5 servomotori e un arduino. Per la strutturazione delle dita vengono utilizzate pistole per colla a caldo e stick di colla.

Passaggio 1: su un pezzo di carta, segna la distanza tra ciascuna delle tue dita come mostrato in e assegna a ciascuna di esse un numero di riferimento in modo da poter determinare quale dito è quale in seguito. Copia ogni numero sul corrispondente ziplock.

Passaggio 2: prendere le rispettive misure delle articolazioni di ciascuna dita, compreso il mignolo, secondo le misure ideali della mano umana.

Passaggio 3: contrassegnare le letture sulle chiusure lampo e lasciare uno spazio di 2 cm ciascuno per la piegatura. Fare un segno diverso sul punto che deve essere piegato, idealmente a circa 1 cm da entrambe le giunture.

Passaggio 4: piega le chiusure lampo nei punti contrassegnati e premi con decisione verso il basso per assicurarti che sia una piega stretta con l'aiuto di un blocco di legno o altro materiale pesante. Ripeti questo processo per il resto delle chiusure lampo.

Passaggio 5: ora tagliare i tubi di inchiostro a 2 cm di lunghezza e posizionarli ciascuno sul giunto utilizzando la colla a caldo. Questa distanza consente alle dita di piegarsi liberamente.

Passaggio 6: avvolgere ciascuna delle sezioni con il filo per aggiungere forma e volume alle dita. Questo funzionerà anche per rafforzare la struttura di ciascuna delle cifre.

Passaggio 7: ora, secondo i passaggi precedenti, fai le dita rimanenti. Evitare l'uso eccessivo di colla a caldo poiché aggiunge peso e crea problemi di piegamento delle dita. Lasciare asciugare le dita per un minuto, possiamo rimuovere la colla a caldo in eccesso utilizzando della carta vetrata e relativamente possiamo modellarla come le dita umane.

Passaggio 8: ora per il palmo, posizionare ciascun dito escluso il pollice a una distanza di 2 cm in modo che le dita abbiano la stessa individualità per piegarsi e tornare alla posizione originale quando il servo arriva alla posizione 0.

Passaggio 9: affinché le dita abbiano lo stesso spazio, posizionare un pezzo di colla a caldo di 3 cm tra ciascuna dita utilizzando la colla a caldo. Per il fissaggio delle dita legare tutte le dita compresi i bastoncini di colla a caldo attaccati tra ogni dito con un filo e applicare un sottile strato di colla a caldo per l'effetto finito.

Passaggio 10: ora unisci il pollice in un angolo alla mano da dietro, poiché la lenza tirerebbe il pollice di conseguenza e farà una presa uguale alla mano umana. Taglia la chiusura lampo in eccesso del pollice poiché aggiunge blocco al percorso di piegatura.

Passaggio 11: aggiungere la linea di taglio in ciascun dito attraverso i tubi dell'inchiostro. All'estremità superiore del dito annodare un nodo della linea di shingle in modo che rimanga in posizione.

Passaggio 12: Il passaggio finale consiste nel collegare ciascuna linea di scorrimento delle dita al rispettivo servomotore nella sua posizione massima. Assicurati che quando il servo ruota ci sia abbastanza filo da pesca per piegare le dita. Fissare la lenza all'albero del servomotore legando saldamente i nodi.

Passaggio 4: progettazione del guanto di controllo

Configurazione del circuito del sensore

I resistori utilizzati sono da 10K ohm. Il filo GND principale, che è collegato a tutti i singoli fili GND dai sensori, viene collegato al GND di arduino. Il +5V dall'arduino va al filo della tensione positiva e ogni filo blu viene collegato a un pin di ingresso analogico separato. Quindi abbiamo saldato il circuito su una piccola veroboard. Uno che potrebbe essere facilmente montato sul guanto. Siamo stati anche in grado di saldare i fili ai sensori in modo relativamente semplice e abbiamo usato un termoretraibile per assicurarci che non ci fossero cortocircuiti. Abbiamo quindi avvolto l'area in cui i fili sono collegati ai sensori con nastro isolante per stabilizzare i sensori. Nella parte inferiore, dove sono fissati i cavi, i sensori sono un po' più deboli e il nastro assicura che non si pieghino e non si danneggino.

Cucire ogni punta del sensore nell'area di ogni dito appena sopra il punto in cui si troverebbero le unghie. Quindi, per ciascun sensore, fai degli anelli sciolti attorno ad essi con il filo su entrambe le giunture di ciascun dito. Una volta che ogni sensore è in posizione e scorre bene sotto gli anelli di filo. Quindi abbiamo cucito saldamente il veroboard sulla parte del polso del guanto. Dopo aver cucito i sensori di flessione il guanto e anche sul supporto del gomito collegare tutti i fili alla veroboard e alla scheda arduino uno. Fissare i collegamenti su un foglio di cartone.

Passaggio 5: software

I passaggi per stabilire la comunicazione wireless tra due xbee sono i seguenti:

- Scarica il software Arduino IDE e installalo sul tuo sistema.

- Ora apri la finestra del software arduino. Ecco come apparirà.

- Verificare questo codice utilizzando l'opzione compile (segno di spunta sotto l'opzione le) per verificare la presenza di errori e quindi salvarlo.

- Dopo averlo compilato selezionare la porta (nell'opzione Strumenti) su cui si desidera caricare il codice.

- Carica questo codice sulla scheda arduino UNO R3. lo stiamo caricando per rendere arduino una porta USB per la congurazione del modulo xbee s1.

- Ora monta adruino xbee shield sulla scheda arduino e poi monta il modulo xbee s1 su arduino xbee shield. Dopo questa configurazione, passa alla modalità USB utilizzando il pulsante di scorrimento su arduino xbee shield. Quindi collega sia arduino alla porta USB del laptop tramite USB e scarica il software X-CTU.

- Ora apri la finestra X-CTU.

- Ora fai clic su Aggiungi dispositivi o Scopri dispositivi per aggiungere moduli radio all'elenco.

- Dopo aver aggiunto i dispositivi, fare clic su di essi per modificarne la configurazione. NOTA: L'ID PAN deve essere lo stesso sia per il coordinatore che per il modulo dell'endpoint, altrimenti non comunicheranno. Quando assegni lo stesso ID PAN per entrambi i moduli, questi possono rilevarsi a vicenda per la comunicazione.

- Ora fai clic su Aggiungi dispositivi o Scopri dispositivi per aggiungere moduli radio all'elenco.

- Dopo aver aggiunto i dispositivi, fare clic su di essi per modificarne la configurazione. NOTA: L'ID PAN deve essere lo stesso sia per il coordinatore che per il modulo dell'endpoint, altrimenti non comunicheranno. Quando assegni lo stesso ID PAN per entrambi i moduli, questi possono rilevarsi a vicenda per la comunicazione.

- Passare ora alla modalità di lavoro console e fare clic su apri la connessione seriale con il modulo radio per entrambi i dispositivi. Dopo averlo selezionato apparirà di colore verde.

- Ora digita qualsiasi messaggio nella casella del coordinatore, ad esempio digita ciao, ciao ecc. La casella in cui stai digitando il testo apparirà blu.

- Ora fai clic sulla casella del punto finale e vedrai lo stesso messaggio in questa casella ma in colore rosso che indica che il messaggio è stato ricevuto da un altro dispositivo. Dopo la corretta configurazione e comunicazione tra i moduli coordinatore e punto finale, sono pronti per essere utilizzati in circuito.

- Passi per la codifica finale della comunicazione wireless del trasmettitore e del ricevitore { Scrivere il codice per il guanto di controllo nel software arduino e selezionare la porta (qui per es: COM4 è la porta per il blocco del trasmettitore) che si desidera rendere blocco del trasmettitore (coordinatore). Ora caricalo su quella scheda Arduino UNO. NOTA: quando carichi un codice su arduino, scollega (rimuovi) lo scudo arduino xbee o qualsiasi connessione su di esso.

{Scrivi il codice per la mano meccanica nel software arduino e seleziona la porta (qui per es: COM5 è la porta per il blocco del ricevitore) che vuoi rendere il blocco del ricevitore (punto finale). Ora caricalo su quella scheda Arduino UNO.

Passaggio 6: diagramma di flusso

Passaggio 7: CODICE:

Abbiamo anche progettato un codice usando il quale puoi controllare la mano robotica con i gesti e la voce allo stesso tempo, ma avrà bisogno di molte spiegazioni su come incorporarlo nel progetto, motivo per cui non l'abbiamo allegato qui. Se qualcuno ha bisogno di quel codice, commenta sotto il tuo ID email. In questo video il laptop viene utilizzato solo per fornire tensione a entrambi gli arduino poiché abbiamo avuto problemi con la batteria poiché si scaricano molto velocemente.