Kinokontrol ng Gesture na Robot Gamit ang Arduino: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang mga robot ay ginagamit sa maraming mga sektor tulad ng konstruksyon, militar, pagmamanupaktura, pagtitipon, atbp Ang mga robot ay maaaring autonomous o semi-autonomous. Ang mga autonomous na robot ay hindi nangangailangan ng anumang interbensyon ng tao at maaaring kumilos nang mag-isa ayon sa sitwasyon. Gumagana ang mga semi-autonomous na robot alinsunod sa mga tagubilin na ibinigay ng mga tao. Ang mga semi-autonomous na ito ay maaaring kontrolin ng remote, telepono, mga galaw, atbp. Dati ay nagtayo kami ng ilang mga robot na batay sa IoT, na maaaring makontrol mula sa webserver.

Sa artikulo ngayon, magtatayo kami ng isang robot na kontrolado ng kilos gamit ang Arduino, MPU6050 Accelerometer, pares ng nRF24L01 Transceiver, at L293D motor driver module. Ididisenyo namin ang robot na ito sa dalawang bahagi. Ang isa ay ang Transmitter, at ang isa pa ay ang Receiver. Ang seksyon ng transmitter ay binubuo ng isang Arduino Uno, MPU6050 Accelerometer at Gyroscope, at nRF24L01 habang ang seksyon ng Receiver ay binubuo ng isang Arduino Uno, nRF24L01, dalawang DC motor, at isang L293D motor driver. Ang transmitter ay kikilos bilang remote upang makontrol ang Robot kung saan lilipat ang robot alinsunod sa mga kilos.

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Bahagi

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC Motor (2)
• L293D Motor Driver Module
• Batter

MPU6050 Accelerometer at Gyroscope Ang module ng sensor ng MPU6050 ay isang kumpletong 6-axis (3-axis Accelerometer at 3-axis Gyroscope) Micro-Electro-Mechanical System. Ang module ng sensor ng MPU6050 ay mayroon ding on-chip temperatura sensor. Mayroon itong interface ng I2C bus at Auxiliary I2C bus upang makipag-usap sa mga microcontroller at iba pang mga aparato ng sensor tulad ng 3-axis Magnetometer, Pressure sensor, atbp. Ang module ng sensor ng MPU6050 ay ginagamit upang sukatin ang bilis, bilis, oryentasyon, paglipat, at ilang iba pang galaw -mga kaugnay na mga parameter. Ang module ng sensor na ito ay mayroon ding isang nakapaloob na Digital Motion Processor na maaaring gumanap ng mga kumplikadong kalkulasyon.

NRF24L01 Transceiver Module

Ang nRF24L01 ay isang solong-chip radio transceiver para sa buong mundo 2.4 - 2.5 GHz ISM band. Ang transceiver ay binubuo ng isang ganap na isinama na frequency synthesizer, isang power amplifier, isang kristal oscillator, isang demodulator, isang modulator, at isang Enhanced ShockBurs protocol engine. Ang lakas ng output, mga channel ng dalas, at pag-setup ng protocol ay madaling mai-program sa pamamagitan ng isang interface ng SPI. Ang saklaw ng boltahe ng operating ng module na Transceiver na ito ay 1.9V hanggang 3.6V. Mayroon itong mga built-in na Power Down at Standby mode na ginagawa itong pag-save ng kuryente at madaling napagtanto.

Hakbang 2: Paggawa ng Kamay na Kinokontrol na Robot ng Pagkilos sa Kamay Gamit ang Arduino

Upang maunawaan ang pagtatrabaho ng kotseng kontrol ng kilos ng Arduino na ito, hatiin natin ang proyektong ito sa dalawang bahagi. Ang unang bahagi ay ang bahagi ng transmiter (remote) kung saan ang sensor ng MPU6050 Accelerometer ay patuloy na nagpapadala ng mga signal sa tatanggap (Robot) sa pamamagitan ng Arduino at nRF transmitter.

Ang pangalawang bahagi ay ang bahagi ng Tagatanggap (Robot car) kung saan natatanggap ng nRF receiver ang naihatid na data at ipinapadala ito sa Arduino, na karagdagang nagpoproseso sa kanila at ilipat ang robot nang naaayon.

Binabasa ng sensor ng MPU6050 Accelerometer ang mga coordinate ng X Y Z at ipinapadala ang mga coordinate sa Arduino. Para sa proyektong ito, X at Y coordinate lang ang kailangan namin. Pagkatapos ay suriin ng Arduino ang mga halaga ng mga coordinate at ipadala ang data sa nRF Transmitter. Ang ipinadala na data ay natanggap ng nRF Receiver. Ipinapadala ng tatanggap ang data sa Arduino ng panig ng tatanggap. Ipinapasa ni Arduino ang data sa Motor Driver IC at ibabaling ng driver ng motor ang mga motor sa kinakailangang direksyon.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

Ang kamay na kinokontrol ng Hand Gesture na ito gamit ang Arduino hardware ay nahahati sa dalawang seksyon

1. Transmitter
2. Tagatanggap

Hakbang 4: Transmitter Circuit para sa Arduino Gesture Controlled Car

Ang seksyon ng transmitter ng proyektong ito ay binubuo ng MPU6050 Accelerometer at Gyroscope, nRF24L01Transceiver, at Arduino Uno. Ang Arduino ay patuloy na nakakakuha ng data mula sa MPU6050 at ipinapadala ang data na ito sa nRF Transmitter. Ang transmiter ng RF ay nagpapadala ng data sa kapaligiran.

Hakbang 5: Circuit ng Receiver para sa Arduino Gesture Controlled Car

Ang seksyon ng tatanggap ng robot na kinokontrol ng kilos na ito ay binubuo ng Arduino Uno, nRF24L01 Transceiver, 2 DC motor, at isang module ng Driver ng motor. Ang NRF24L01 na tatanggap ay tumatanggap ng data mula sa transmiter at ipinapadala ito sa Arduino. Pagkatapos ayon sa mga natanggap na signal, inililipat ng Arduino ang mga DC motor.

Hakbang 6: Paliwanag sa Program

Para sa kontroladong robot ng Gesture gamit ang Arduino, ang kumpletong code ay magagamit dito. Sa ibaba ay ipinapaliwanag namin ang linya ng programa sa pamamagitan ng linya.

Transmitter Side Program

Sa program na ito, binabasa ng Arduino ang data mula sa MPU6050 at ipinapadala ito sa nRF 24L01 transmitter.

1. Simulan ang programa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng kinakailangang mga file ng library. Maaari mong i-download ang mga file ng library mula sa mga ibinigay na link.

SPI.h

nRF24L01.h

Wire.h

MPU6050.h

2. Pagkatapos ay tukuyin ang mga variable para sa data ng MPU6050 Gyroscope at Accelerometer. Dito lamang ang data ng Accelerometer ang gagamitin.

3. Tukuyin ang mga address ng tubo ng Radio para sa komunikasyon at mga nRF transmitter na CN at CSN pin.

4. Sa loob ng pag-andar ng void setup (), simulan ang serial monitor. At isimulan din ang komunikasyon sa wire at radyo. Ginagamit ang radio.setDataRate upang maitakda ang rate ng paghahatid ng data.

5. Basahin ang data ng sensor ng MPU6050. Dito ginagamit lamang namin ang data ng X at Y na direksyon ng accelerometer.

6. Panghuli, ipadala ang data ng sensor gamit ang pagpapaandar ng radio.write.

Programa sa panig ng tagatanggap

1. Tulad ng dati, simulan ang programa sa pamamagitan ng pagsasama ng kinakailangang mga file sa library.

2. Tukuyin ang mga address ng tubo ng Radio para sa komunikasyon at mga nRF transmitter na CN at CSN pin.

3. Tukuyin ang kaliwa at kanang mga motor na DC motor.

4. Ngayon suriin kung ang radyo ay magagamit o hindi. Kung ito ay, pagkatapos basahin ang data.

5. Ngayon ihambing ang natanggap na data at himukin ang mga motor ayon sa mga kundisyon.

Hakbang 7: Pagsubok sa Kamay na Kinokontrol na Robot ng Pagkilos ng Kamay Gamit ang Arduino

Kapag handa na ang hardware, ikonekta ang parehong transmitter at bahagi ng Arduinos sa iyong laptop at i-upload ang code. Pagkatapos ilipat ang MPU6050 accelerometer upang makontrol ang robot Car.

Ang kumpletong pagtatrabaho ng Gesture na kinokontrol na robot ay matatagpuan sa video.