Robot đang đóng một vai trò quan trọng trong tự động hóa trên tất cả các lĩnh vực như xây dựng, quân sự, y tế, sản xuất, v.v. Sau khi chế tạo một số loại robot cơ bản như robot theo đường, robot điều khiển bằng máy tính, v.v., chúng tôi đã phát triển robot điều khiển cử chỉ dựa trên gia tốc kế này bằng cách sử dụng arduino una. Trong dự án này, chúng tôi đã sử dụng chuyển động của tay để điều khiển robot. Vì mục đích này, chúng tôi đã sử dụng gia tốc kế hoạt động trên gia tốc.
Các thành phần bắt buộc
- Arduino UNO
- Động cơ DC
- Gia tốc kế
- HT12D
- HT12E
- Cặp RF
- Trình điều khiển động cơ L293D
- Pin 9 Volt
- Đầu nối pin
- cáp USB
- Robot Chasis
RF Pair:
Một cử chỉ điều khiển con robot được điều khiển bằng cách sử dụng tay ở vị trí của bất kỳ phương pháp khác như các nút hoặc phím điều khiển. Ở đây người ta chỉ cần di chuyển tay để điều khiển robot. Một thiết bị truyền dẫn được sử dụng trong tay của bạn có chứa Máy phát RF và máy đo gia tốc. Thao tác này sẽ truyền lệnh đến robot để robot có thể thực hiện các nhiệm vụ cần thiết như tiến, lùi, rẽ trái, rẽ phải và dừng lại. Tất cả các tác vụ này sẽ được thực hiện bằng cử chỉ tay.
Ở đây thành phần quan trọng nhất là gia tốc kế. Gia tốc kế là thiết bị đo gia tốc 3 trục với phạm vi + -3g. Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng cảm biến bề mặt polysilicon và mạch điều hòa tín hiệu để đo gia tốc. Đầu ra của thiết bị này có bản chất là Analog và tỷ lệ thuận với gia tốc. Thiết bị này đo gia tốc tĩnh của trọng lực khi chúng ta nghiêng nó. Và đưa ra kết quả dưới dạng chuyển động hoặc rung động.
Theo bảng dữ liệu cấu trúc bề mặt polysilicon adxl335 được gia công vi mô được đặt trên đỉnh của tấm silicon. Lò xo polysilicon treo cấu trúc trên bề mặt của tấm wafer và cung cấp khả năng chống lại lực gia tốc. Độ võng của cấu trúc được đo bằng cách sử dụng một tụ điện vi sai bao gồm các tấm và tấm cố định độc lập gắn với khối lượng chuyển động. Các tấm cố định được điều khiển bởi các sóng vuông lệch pha 180 °. Gia tốc làm lệch khối lượng chuyển động và làm mất cân bằng tụ điện vi sai dẫn đến đầu ra cảm biến có biên độ tỷ lệ với gia tốc. Các kỹ thuật giải điều chế nhạy pha sau đó được sử dụng để xác định độ lớn và hướng của gia tốc.
Mô tả chân của máy đo gia tốc
- Nguồn cung cấp Vcc 5 volt nên kết nối tại chân này.
- X-OUT Chân này cung cấp đầu ra Analog theo hướng x
- Y-OUT Chân này cho đầu ra Analog theo hướng y
- Z-OUT Chân này cung cấp đầu ra Analog theo hướng z
- GND Ground
- ST Chân này được sử dụng để đặt độ nhạy của cảm biến
Sơ đồ mạch và giải thích
Robot điều khiển bằng cử chỉ được chia thành hai phần:
- Phần máy phát
- Bộ phận nhận
Trong phần máy phát, một máy đo gia tốc và một máy phát RF được sử dụng. Như chúng ta đã thảo luận rằng gia tốc kế cho đầu ra tương tự, vì vậy ở đây chúng ta cần chuyển dữ liệu tương tự này sang kỹ thuật số. Với mục đích này, chúng tôi đã sử dụng mạch so sánh 4 kênh thay cho bất kỳ bộ ADC nào. Bằng cách thiết lập điện áp tham chiếu, chúng tôi nhận được tín hiệu kỹ thuật số và sau đó áp dụng tín hiệu này cho bộ mã hóa HT12E để mã hóa dữ liệu hoặc chuyển đổi nó thành dạng nối tiếp và sau đó gửi dữ liệu này bằng cách sử dụng máy phát RF vào môi trường.
Ở đầu thu chúng ta đã sử dụng bộ thu RF để nhận dữ liệu sau đó áp dụng cho bộ giải mã HT12D. IC giải mã này chuyển đổi dữ liệu nối tiếp nhận được thành song song và sau đó đọc bằng cách sử dụng arduino. Theo dữ liệu nhận được, chúng tôi điều khiển robot bằng cách sử dụng hai động cơ DC theo hướng tiến, lùi, trái, phải và dừng.
Đang làm việc
Robot điều khiển bằng cử chỉ di chuyển theo chuyển động của tay khi chúng ta đặt máy phát vào tay. Khi chúng ta nghiêng tay về phía trước, robot bắt đầu di chuyển về phía trước và tiếp tục di chuyển về phía trước cho đến khi có lệnh tiếp theo.
Khi chúng ta nghiêng tay về phía sau, robot sẽ thay đổi trạng thái và bắt đầu di chuyển theo hướng ngược lại cho đến khi có lệnh khác.
Khi chúng ta nghiêng nó ở phía bên trái, Robot sẽ rẽ trái cho đến khi có lệnh tiếp theo.
Khi chúng ta nghiêng tay ở bên phải, robot sẽ quay sang phải.
Và để dừng robot, chúng tôi giữ ổn định.
Sơ đồ mạch cho phần máy phát
Sơ đồ mạch cho phần bộ thu
Mạch cho robot điều khiển bằng cử chỉ tay này khá đơn giản. Như thể hiện trong các sơ đồ trên, một cặp RF được sử dụng để giao tiếp và kết nối với arduino. Trình điều khiển động cơ được kết nối với arduino để chạy robot. Chân đầu vào của trình điều khiển động cơ 2, 7, 10 và 15 được kết nối với chân số 6, 5, 4 và 3 tương ứng của arduino. Ở đây chúng tôi đã sử dụng hai động cơ DC để điều khiển robot, trong đó một động cơ được kết nối ở chân đầu ra của trình điều khiển động cơ 3 và 6 và một động cơ khác được kết nối ở 11 và 14. Một pin 9 volt cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho trình điều khiển động cơ để điều khiển động cơ.
Giải thích chương trình
Trong chương trình trước hết chúng ta đã xác định các chân đầu ra cho động cơ.
Và sau đó trong quá trình thiết lập, chúng tôi đã đưa ra các hướng dẫn để ghim.
Sau đó, chúng tôi đọc đầu vào bằng cách sử dụng 'câu lệnh if' và thực hiện thao tác tương đối.
Có tổng cộng năm điều kiện cho Robot điều khiển bằng cử chỉ này được đưa ra dưới đây:
|
Chuyển động của bàn tay |
Đầu vào cho Arduino từ cử chỉ |
||||
|
Bên |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
Phương hướng |
|
Ổn định |
0 |
0 |
0 |
0 |
Dừng lại |
|
Nghiêng phải |
0 |
0 |
0 |
1 |
Rẽ phải |
|
Nghiêng trái |
0 |
0 |
1 |
0 |
Rẽ trái |
|
Nghiêng trở lại |
1 |
0 |
0 |
0 |
Phía sau |
|
Nghiêng phía trước |
0 |
1 |
0 |
0 |
Ở đằng trước |
Chúng tôi đã viết chương trình hoàn chỉnh theo các điều kiện bảng trên. Dưới đây là mã hoàn chỉnh.