רובוט מבוקר תנועות יד מבוסס תאוצה באמצעות ארדואינו

רובוטים ממלאים תפקיד חשוב באוטומציה בכל המגזרים כמו בנייה, צבא, רפואה, ייצור וכו '. לאחר ייצור רובוטים בסיסיים כמו רובוט עוקב-קו, רובוט מבוקר מחשב וכו', פיתחנו את הרובוט המבוסס על מחוות מבוסס תאוצה באמצעות ארדואינו אונו. בפרויקט זה השתמשנו בתנועת ידיים כדי להניע את הרובוט. למטרה זו השתמשנו במאיץ שעובד על תאוצה.

רכיבים נדרשים

1. ארדואינו UNO
2. מנועי DC
3. מד תאוצה
4. HT12D
5. HT12E
6. זוג RF
7. נהג מנוע L293D
8. סוללה 9 וולט
9. מחבר סוללה
10. כבל יו אס בי
11. רובוט צ'ייס

RF זוג:

רובוט נשלט מחווה נשלט באמצעות יד במקום כל שיטה אחרת כמו כפתורים או ג'ויסטיק. כאן צריך רק להזיז יד כדי לשלוט ברובוט. נעשה שימוש ביד מכשיר משדר המכיל משדר RF ומד תאוצה. זה ישדר פקודה לרובוט כך שהוא יוכל לבצע את המשימה הנדרשת כמו להתקדם, לאחור, לפנות שמאלה, לפנות ימינה ולעצור. כל המשימות הללו יבוצעו באמצעות תנועת ידיים.

כאן המרכיב החשוב ביותר הוא מד תאוצה. תאוצה הוא מכשיר למדידת תאוצה 3 צירים עם טווח + -3 גרם. מכשיר זה מיוצר באמצעות חיישן משטח פוליסיליקון ומעגל מיזוג אותות למדידת תאוצה. הפלט של מכשיר זה הוא באופיו אנלוגי ופרופורציונלי לתאוצה. מכשיר זה מודד את האצת הכבידה הסטטית כאשר אנו מטים אותו. ונותן תוצאה בצורה של תנועה או רטט.

על פי גיליון הנתונים של מבנה השטח המכונה מיקרו - מכונה adxl335 polysilicon הממוקם על גבי רקיק הסיליקון. קפיצי פוליסיליקון תולים את המבנה על פני השטח של רקיק ומספקים עמידות כוחות תאוצה. סטיה של המבנה נמדדת באמצעות קבלים דיפרנציאליים הכוללים לוחות קבועים עצמאיים וצלחות המחוברות למסה הנעית. הלוחות הקבועים מונעים על ידי 180 מעלות גלים מרובעים מחוץ לשלב. התאוצה מסיטה את המסה הנעית ולא מאזן את הקבל הדיפרנציאלי וכתוצאה מכך פלט חיישן שמשרעתו פרופורציונאלית לתאוצה. לאחר מכן משתמשים בטכניקות הדמולציה הרגישות לשלב כדי לקבוע את גודל והתאוצה.

סיכה תיאור מד תאוצה

1. Vcc אספקת 5 וולט צריכה להתחבר בסיכה זו.
2. X-OUT סיכה זו נותנת פלט אנלוגי בכיוון x
3. Y-OUT סיכה זו נותנת פלט אנלוגי לכיוון y
4. Z-OUT סיכה זו נותנת פלט אנלוגי בכיוון z
5. קרקע GND
6. ST סיכה זו משמשת להגדרת הרגישות של החיישן

תרשים מעגל והסבר

רובוט מבוקר מחוות מחולק לשני חלקים:

1. חלק משדר
2. חלק מקלט

בחלק המשדר משתמשים במד תאוצה וביחידת משדר RF. כפי שכבר דנו כי מד תאוצה נותן פלט אנלוגי, אז כאן עלינו להמיר את הנתונים האנלוגיים לדיגיטליים. לשם כך השתמשנו במעגל השוואת 4 ערוצים במקום כל ADC. על ידי הגדרת מתח ייחוס אנו מקבלים אות דיגיטלי ואז מחילים אות זה על מקודד HT12E כדי לקודד נתונים או להמיר אותם לטופס סדרתי ואז לשלוח נתונים אלה באמצעות משדר RF לסביבה.

בקצה המקלט השתמשנו במקלט RF כדי לקבל נתונים ואז החלנו על מפענח HT12D. מפענח IC ממיר נתונים טוריים שקיבלו במקביל ואז נקרא באמצעות ארדואינו. על פי הנתונים שהתקבלו אנו מניעים רובוט באמצעות שני מנוע DC בכיוון קדימה, אחורה, שמאלה, ימין ועצירה.

עובד

רובוט מבוקר תנועה נע על פי תנועת היד כשאנחנו מניחים את המשדר בידנו. כאשר אנו מטים יד לצד הקדמי, הרובוט מתחיל להתקדם וממשיך להתקדם עד לפקודה הבאה.

כאשר אנו מטים יד לצד אחורי, הרובוט משנה את מצבו ומתחיל לנוע בכיוון אחורה עד לפקודה אחרת.

כאשר אנו מטים אותו בצד שמאל של הרובוט, פנה שמאלה עד לפקודה הבאה.

כשאנחנו מטים יד ביד ימין הרובוט פונה ימינה.

ולעצירת הרובוט אנו שומרים על יד יציבה.

תרשים מעגל לחלק המשדר

תרשים מעגלים עבור מדור מקלט

המעגל עבור רובוט זה שנשלט על ידי מחוות היד הוא די פשוט. כפי שמוצג בתרשימים הסכימטיים לעיל, זוג RF משמש לתקשורת ומחובר לארדואינו. נהג מנוע מחובר לארדואינו להפעלת הרובוט. סיכת הכניסה של נהג המנוע 2, 7, 10 ו -15 מחוברת לסיכה הדיגיטלית של ארדוינו מספר 6, 5, 4 ו -3 בהתאמה. כאן השתמשנו בשני מנועי DC כדי להניע רובוט שבו מחובר מנוע אחד בסיכת הפלט של נהג המנוע 3 ו -6 ומנוע אחר מחובר ב -11 וב- 14. סוללה בת 9 וולט משמשת גם להפעלת נהג המנוע להנעת מנועים..

הסבר לתוכנית

בתוכנית קודם כל הגדרנו סיכות פלט למנועים.

ואז בהתקנה נתנו את ההוראות להצמיד.

לאחר מכן אנו קוראים קלט באמצעות הצהרת 'אם' ומבצעים פעולה יחסית.

בסך הכל ישנם חמישה תנאים עבור הרובוט הנשלט על ידי המחווה המפורטים להלן:

תנועת יד	קלט לארדואינו מהמחווה
צַד	D3	D2	D1	D0	כיוון
יַצִיב	0	0	0	0	תפסיק
הטיה ימינה	0	0	0	1	פנה ימינה
הטיה שמאלה	0	0	1	0	פונה שמאלה
נוטה לאחור	1	0	0	0	לְאָחוֹר
חזית הטיה	0	1	0	0	קָדִימָה

כתבנו את התוכנית המלאה בהתאם לתנאי הטבלה לעיל. להלן הקוד השלם.