Kushika Moja kwa Moja Kutumia Sensor ya Laser na Amri za Sauti: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Kushika vitu ambavyo vinaonekana kwetu kuwa jambo rahisi na la kawaida kufanya ni kazi ngumu. Mwanadamu hutumia hali ya kuona kuamua umbali kutoka kwa kitu ambacho anataka kunyakua. Mkono hufunguliwa kiatomati unapokuwa karibu na kitu kinachoshikwa kisha hufunga haraka kushika kitu vizuri. Nimetumia mbinu hii kwa njia rahisi katika mradi huu mdogo, lakini badala ya kamera nilitumia sensa ya laser kukadiria umbali wa kitu kutoka kwa gripper na amri za sauti za kudhibiti.

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Katika mradi huu mdogo utahitaji tu sehemu chache zilizoorodheshwa hapa chini. Kama mtawala nilitumia Arduino mega 2560 lakini unaweza pia kutumia UNO au Arduino nyingine yoyote. Kama sensa ya umbali nilitumia sensa ya laser ya VL53L0X ambayo ina usahihi mzuri (kama milimita chache) na ina hadi mita 2. Katika mradi huu unaweza kutumia kupima gripper yoyote na servo lakini unapaswa kuitia nguvu kutoka kwa chanzo tofauti cha umeme, kwa mfano: usambazaji wa umeme wa 5V au betri ya LiPo (7.4V au 11.1V) kupitia kibadilishaji cha kushuka chini ambacho hupunguza voltage hadi 5V.

Sehemu zinahitajika katika mradi huu:

• VL53L0X Laser ToF Sensor x1
• Servo ya dijiti x1
• Arduino mega 2560 x1
• Kifurushi cha chuma cha roboti x1
• Bodi ya mkate x1
• Kitufe cha Kushinikiza cha kugusa x1
• Bluetooth HC-06
• Kizuizi 10k x1
• Ugavi wa umeme 5V / 2A

Toleo lililopanuliwa:

1. Moduli ya Sura ya Sura ya CJMCU-219 x1

2. WS2812 RGB Bodi ya Maendeleo ya Dereva wa Dereva x1

Hatua ya 2: Uunganisho wa Sehemu za Elektroniki

Takwimu ya kwanza inaonyesha maunganisho yote muhimu. Kwenye picha zifuatazo unaweza kuona hatua zifuatazo za unganisho la moduli za kibinafsi. Mwanzoni, kitufe cha kushinikiza kiliunganishwa kushinikiza 2 ya Arduino, kisha servo kubandika 3 na mwishowe sensa ya umbali wa laser ya VL53L0X kupitia basi ya I2C (SDA, SCL).

Uunganisho wa moduli za elektroniki ni zifuatazo:

Sensor ya Laser ya VL53L0X -> Arduino Mega 2560

• SDA - SDA
• SCL - SCL
• VCC - 5V
• GND - GND

Servo -> Arduino Mega 2560

Ishara (waya wa machungwa) - 3

Servo -> 5V / 2A Ugavi wa Umeme

• GND (waya wa hudhurungi) - GND
• VCC (waya nyekundu) - 5V

Kitufe cha kushinikiza -> Arduino Mega 2560

• Bandika 1 - 3.3 au 5V
• Bandika 2 - 2 (na kupitia kontena la 10k hadi ardhini)

Bluetooth (HC-06) -> Arduino Mega 2560

• TXD - TX1 (19)
• RXD - RX1 (18)
• VCC - 5V
• GND - GND

Hatua ya 3: Arduino Mega Code

Nimeandaa programu zifuatazo za Arduino zinazopatikana kwenye GitHub yangu:

• Udhibiti wa VL53L0X_gripper_
• Udhibiti wa Sauti_VL53L0X_gripper_

Programu ya kwanza inayoitwa "VL53L0X_gripper_control" inakamilisha jukumu la kukamata kitu kiotomatiki ambacho kimegunduliwa na sensa ya laser ya VL53L0X. Kabla ya kukusanya na kupakia programu ya sampuli, hakikisha kuwa umechagua "Arduino Mega 2560" kama jukwaa lengwa kama inavyoonyeshwa hapo juu (Arduino IDE -> Zana -> Bodi -> Arduino Mega au Mega 2560). Programu ya Arduino inakagua kitanzi kuu - "batili kitanzi ()" ikiwa usomaji mpya kutoka kwa sensa ya laser umekuja (kazi readRangeContinuousMillimeters ()). Ikiwa umbali uliosomwa kutoka kwa sensa "umbali_mm" ni mkubwa kuliko thamani "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_FAR" au chini ya "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR" basi servo huanza kufunga. Katika hali nyingine, huanza kufungua. Katika sehemu inayofuata ya programu, katika kazi "digitalRead (gripperOpenButtonPin)", hali ya kitufe cha kushinikiza inadhibitiwa kila wakati na ikiwa imeshinikizwa, mtego atafungua licha ya kuwa imefungwa kwa sababu ya ukaribu wa kitu (umbali_mm ni chini ya THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR).

Programu ya pili "Voice_VL53L0X_gripper_control" hukuruhusu kudhibiti gripper kwa kutumia amri za sauti. Amri za sauti zinashughulikiwa na Udhibiti wa Sauti wa BT kwa programu ya Arduino kutoka Google Play na hutumwa zaidi kupitia Bluetooth kwa Arduino. Programu ya Arduino inakagua kitanzi kuu - "batili kitanzi ()" ikiwa amri mpya (tabia) imetumwa kutoka kwa programu ya Android kupitia Bluetooth. Ikiwa kuna mhusika yeyote anayeingia kutoka kwa serial ya bluetooth, programu hiyo inasoma data ya serial hadi itakapomalizika kwa maagizo ya sauti "#". Halafu huanza utekelezaji wa "batili mchakatoInput ()" kazi na kulingana na amri ya sauti kazi maalum ya kudhibiti inaitwa.

Hatua ya 4: Kupima Kushikilia Moja kwa Moja

Video kutoka "Hatua ya 1" inaonyesha vipimo vya mtego wa roboti kulingana na mpango kutoka sehemu iliyotangulia "Arduino Mega Code". Video hii inaonyesha jinsi inafungua kiatomati wakati kitu kiko karibu nayo na kisha kinashika kitu hiki ikiwa kinapatikana kwa mshikaji. Maoni kutoka kwa sensa ya umbali wa laser iliyotumiwa hapa inaonekana wazi katika sehemu zaidi ya video wakati ninasongesha chupa mbele na nyuma kinachosababisha athari ya haraka na mabadiliko ya udhibiti wa gripper.

Hatua ya 5: Kushika kwa moja kwa moja kwa Sauti

Katika hatua inayofuata katika ukuzaji wa mradi huu, niliongeza udhibiti wa sauti kwake. Shukrani kwa amri ya sauti, ninaweza kudhibiti kufunga, kufungua na kasi ya gripper. Udhibiti wa sauti katika kesi hii ni muhimu sana wakati wa kufungua gripper inayoshikilia kitu. Inabadilisha kitufe na inaruhusu udhibiti rahisi wa mtego uliowekwa kwenye roboti ya rununu.

Ikiwa unapenda mradi huu usisahau kupiga kura na kuandika maoni ungependa kuona nini katika chapisho linalofuata kama uboreshaji zaidi wa mradi huu:) Angalia miradi yangu mingine inayohusiana na roboti, tembelea tu:

• facebook
• youtube
• tovuti yangu