Batay sa Accelerometer Wheelchair para sa Physical Handicapped Person: 13 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Sa ating bansa na may 1.3 bilyong populasyon, mayroon pa rin kaming higit sa 1% na populasyon ng mga matatanda o may kapansanan, na nangangailangan ng suporta para sa personal na kadaliang kumilos. Ang aming proyekto ay may isang layunin upang matugunan ang kanilang mga kinakailangan sa paglipat sa matalinong teknolohiya. Ang problema sa kanila ay ang kanilang mga binti sa buto ay nanghihina o nagpapahinga dahil sa isang aksidente at sanhi ng sakit habang gumagalaw, kaya gumagamit kami ng mga galaw ng kamay o pagkiling ng ulo upang ilipat ang isang wheelchair. Ang ikiling ay nadama ng accelerometer at ang katumbas na boltahe ay binuo, ang boltahe na iyon ay na-sense ng Arduino at binago ang mga ito sa isang katumbas na signal para sa relay. Batay sa signal ng Arduino, hinahatid ng relay ang kaukulang motor. Ang paggalaw ng motor ay sanhi ng paggalaw ng wheelchair sa isang tiyak na direksyon. Nagbibigay ito ng mga tampok sa gumagamit upang makontrol ang paggalaw ng wheelchair sa pamamagitan ng kamay o pagkiling ng ulo. Ginamit namin ang ultrasonic smart sensor upang makontrol ang pagpepreno ng wheelchair batay sa distansya sa pagitan ng wheelchair at mga hadlang. Kung ang distansya ng pagkakaiba ay mas mababa sa 20 cm pagkatapos ay ang Arduino ay nagpapadala ng isang signal ng pagpepreno upang mag-relay at huminto ang motor, binabawasan nito ang bilis at pagkatapos ng 2-3 segundo ang wheelchair sa wakas ay huminto. Tinutulungan nito ang gumagamit mula sa isang pangunahing at menor de edad na aksidente sa kalsada, sa tulong ng matalinong mga diskarte. Ipinapakita ng LCD ang distansya ng pagkakaiba para sa pasulong at paatras na ipinapakita para sa gumagamit. Ang mga tampok na ito ay ginagawang simple, ligtas, at matalino para sa gumagamit ang wheelchair.

Mga sangkap na kinakailangan:

Arduino nano, Relay 5V, Wood Board para sa pagpupulong ng Mekanikal, 4 DC gear motor 24V, 2A, Baterya 12V, 4A, Platong aluminyo, Guwantes, Mga module ng Adxl 335, Mga gulong ng wheelchair, Upuan na may mga turnilyo para sa pag-aayos, 12V, 5V Regulator IC.

Hakbang 1: BOCK DIAGRAM

Ang block diagram ay binubuo ng unit ng sensor, supply ng kuryente, Arduino, relay, LCD, at motor. Ang Arduino ay may mga input mula sa awtomatikong mekanismo ng belt ng upuan para sa pagtuklas ng sinturon ng sinturon na isinusuot ng gumagamit o hindi. Kapag ang gumagamit ay nagsusuot ng isang sinturon ng pang-upo, nararamdaman ni Arduino, at binuksan ang system. Pagkatapos ay ipinapakita ang maligayang mensahe at tinanong ng gumagamit na piliin ang mode ng pagpapatakbo. Mayroong tatlong mga mode ng pagpapatakbo at napili ng mga manu-manong switch. Sa sandaling napili ang mode pagkatapos ay magsisimula itong maramdaman ang pagbabago sa output ng sensor ng accelerometer at tumutugon sa input signal para sa relay ng Arduino. Batay sa signal ng Arduino, ang relay ay nagdadala ng motor sa isang partikular na direksyon hanggang sa baguhin ng Arduino ang input ng relay. Ginagamit ang sensor ng ultrasonic upang sukatin ang distansya ng balakid malapit sa wheelchair, ang impormasyong ito ay ipinapakita sa LCD at tindahan sa Arduino para sa pagpepreno. Kapag ang distansya ay mas mababa sa 20 cm, ang Arduino ay bumubuo ng isang signal ng pagpepreno upang mag-relay at ititigil nito ang paggalaw ng wheelchair. Mayroong dalawang power supply na ginamit para sa Arduino at suplay ng motor, ang Arduino ay mayroong supply na 5v at ang motor ay mayroong 24v na supply.

Hakbang 2: BOTTOM FRAME DEVELOPMENT

Ang pag-unlad ng wheelchair ay nagsisimula sa pagpupulong ng mechanical frame. Maaaring magamit ang isang acrylic o kahoy na board para sa ilalim na frame ng wheelchair. Pagkatapos ang board ay pinutol sa laki ng frame ng 24 * 36 pulgada, 24 pulgada ang haba at 36 pulgada ang lapad ng frame.

Hakbang 3: PAGBABUNTIS NG MOTOR SA FRAME

Ang motor ay naka-mount sa frame board sa tulong ng L bracket. Sa pamamagitan ng pag-iwan ng puwang ng 2 pulgada sa haba ng gilid at butas ng drill para sa pag-mount ng motor. Kapag natapos na ang pagbabarena inilalagay namin ang L bracket at nagsisimulang maglagay ng isang tornilyo at pagkatapos ay ayusin ang motor sa pamamagitan ng tornilyo na katawan ng baras. Matapos ang mga wire ay pinalawig sa pamamagitan ng pagsali sa iba pang mga wire ng extension at pagkonekta ito sa output ng relay.

Hakbang 4: PAGBABUNTIS NG CHAIR SA FRAME

Ginagamit ang isang apat na paa na upuan upang gawing mas matatag ang system sa panahon ng pagpapatakbo sa kalsada. Ang mga gilid ng mga binti na ito ay drill na may butas at ilagay sa frame at ang pagbabarena ay ginagawa din sa frame. Matapos ang upuan na iyon ay naayos sa isang frame sa pamamagitan ng tornilyo.

Hakbang 5: MOUNTING POWER SWITCH AT LCD SA HAND REST PAD OF CHAIR

Ginagamit ang isang switch ng supply ng kuryente upang magbigay ng suplay sa motor at kung may anumang maikling circuit na nangyari pagkatapos ay patayin ang supply ng system sa pamamagitan ng switch na ito. Ang mga switch at LCD na ito ay unang naayos sa isang kahoy na board at pagkatapos ay ayusin ang rest pad ng upuan sa pamamagitan ng butas ng pagbabarena at pagkatapos ay ayusin ito ng isang tornilyo.

Hakbang 6: MOUNTING OF SEAT BELT MECHANISM

Para sa pagbuo ng isang mekanismo ng belt belt, ang seksyon ng hawakan ng aluminyo ay ginagamit at yumuko sa isang gilid. Ginagamit ang dalawang hawakan at ginagamit ang isang nylon belt at naayos sa posisyon ng balikat ng Upuan. Ang hawakan ay naayos sa gilid ng upuan ng upuan.

Hakbang 7: PAGBABUNTIS NG ULTRASONIC SENSOR

Ginagamit ang dalawang mga ultrasonic sensor para sa pagpapasa at pabalik na pagsukat ng distansya. Ang mga ito ay naayos sa gitna gilid ng isang wheelchair na may tornilyo.

Hakbang 8: PAGBABUNTIS NG LEG REST PAD

Dalawang kahoy na board na may sukat na 2 * 6 pulgada ang ginagamit para sa leg rest pad. Ang mga ito ay naayos sa gilid ng wheelchair sa posisyon ng v na hugis.

Hakbang 9: WHEELCHAIR HARDWARE IMPLEMENTATION

Awtomatikong upuang sinturon at batay sa guwantes na ginamit ang maikling konsepto ng circuit at konektado sa 5v. Ang LCD ay konektado sa Arduino Nano sa 4-bit interfacing mode at magpapakita ito ng isang maligayang mensahe sa pagsisimula ng isang wheelchair. Matapos ang pagpili ng mode ng wheelchair ay tapos na gamit ang pindutan ng guwantes. Ang mga guwantes ay konektado sa 0, 1, 2, 3 pin ng Arduino at ang accelerometer ay konektado sa A0, A1 ng Arduino. Kapag nakakiling ang accelerometer, ang acceleration ay na-convert sa X-axis at Y-axis voltages. Batay dito ang paggalaw ng isang wheelchair ay tapos na. Ang direksyon ng pagpabilis ay na-convert sa paggalaw ng wheelchair na may tulong ng relay na konektado sa 4, 5, 6, 7 na mga pin ng Arduino at ito ay konektado sa isang paraan na ang signal ay ginawang 4 direksyon ng paggalaw ng wheelchair tulad ng pasulong, paatras, kaliwa, tama Ang DC motor ay konektado direkta sa relay nang walang koneksyon, bukas na koneksyon, karaniwang terminal. Ang pin na ultrasonic trigger ay konektado sa pin no 13 ng Arduino at ang echo ay konektado sa 10, 11 pin ng Arduino. Ginagamit ito para sa awtomatikong pagpepreno kapag nakita ang isang balakid sa loob ng saklaw na 20 cm at ipinapakita nito ang distansya sa LCD. Ang mga pin ng data ng LCD ay konektado sa A2, A3, A4, A5 at paganahin ang pin ay konektado sa 9 pin, register select ay konektado sa pin no 10

Hakbang 10: ALGORITMO

Ang operasyon ng daloy ng algorithm ng wheelchair ay ginagawa sa sumusunod na pamamaraan

1. Magsimula sa pamamagitan ng pagkonekta sa power supply ng 24 V at 5 V.

2. Ikonekta ang Seatbelt, kung hindi nakakonekta pagkatapos ay pumunta sa 16.

3. Suriin kung ang accelerometer ay nasa matatag na kalagayan?

4. Lumipat sa switch ng supply ng motor.

5. Piliin ang mode ng pagpapatakbo ng pindutan ng guwantes, ipapatupad ng processor ang 6, 9, 12 at kung hindi napili pagkatapos ay pumunta sa 16.

6. Napili ang mode 1, pagkatapos

7. Ilipat ang accelerometer sa direksyon na nais nating ilipat ang wheelchair.

8. Ang paggalaw ng Accelerometer o ikiling ang kanyang posisyon sa gayon ay nagbibigay ng analog signal sa Arduino at nai-convert ito nang hindi naaangkop

antas ng digital, upang ilipat ang mga motor ng wheelchair.

9. Napili ang Mode 2, pagkatapos

10. Batay sa pindutan ng guwantes ay pinindot sa direksyon, nais naming ilipat ang wheelchair.

11. Nararamdaman ng Arduino ang pagbabago sa glove switch mode na on / off at i-convert ito hindi naaangkop na antas ng digital, upang ilipat ang mga motor ng wheelchair.

12. Napili ang mode 3, pagkatapos

13. ilipat ang accelerometer sa direksyon na nais naming ilipat ang wheelchair.

14. Ang paggalaw ng Accelerometer o ikiling ang kanyang posisyon sa gayon ay nagbibigay ng isang analog signal sa Arduino at i-convert ito

naaangkop na antas ng digital, at suriin kung ang distansya ng pagkakaiba ng ultrasonic.

15. Ginagamit ang mga ultrasonic sensor upang makita ang balakid. Kung may anumang hadlang na napansin pagkatapos ito

nagbibigay ng signal kay Arduino at naglalapat ito ng pagpapatakbo ng pagpepreno at ihihinto ang mga motor.

16. Ang posisyon ng wheelchair ay nasa posisyon ng pahinga.

17. Tanggalin ang Seatbelt.

Hakbang 11: Code

Hakbang 12: Pangwakas na Pagsubok

Ginawa ang mga pagsisikap upang gawing compact at maisusuot ang system, ginamit ang pinakamaliit na mga wire at binabawasan nito ang pagiging kumplikado ng system. Ang Arduino ay ang puso ng system at samakatuwid ay kailangang mai-program nang maayos. Ang iba`t ibang kilos ay nasubukan at ang mga output ay pinag-aralan upang suriin kung ang tamang signal ay ipinadala sa relay. Gumagana ang modelo ng wheelchair sa mga switching relay at motor na may isang sensor ng accelerometer na nakalagay sa kamay ng pasyente. Ang Arduino na may accelerometer ay ginagamit upang magpadala ng signal ng ikiling sa wheelchair sa mga tuntunin ng paggalaw ibig sabihin, kaliwa o kanan, harap o likod. Dito gumaganap ang relay bilang isang switching circuit. Ayon sa pagpapatakbo ng relay, ang wheelchair ay lilipat sa kaukulang direksyon. Ang tamang interfacing ng lahat ng mga bahagi ayon sa circuit diagram ay nagbibigay sa amin ng hardware circuitry para sa prototype wheelchair na may kilos na batay sa kamay at kontrol na batay sa gwantes na may awtomatikong pagpepreno para sa kaligtasan ng mga pasyente.

Hakbang 13: KONKLUSYON

Nagpatupad kami ng isang awtomatikong wheelchair, na may iba't ibang mga pakinabang. Nagpapatakbo ito sa tatlong magkakaibang mga mode ie manu-manong mode, accelerometer at accelerometer na may braking mode. Gayundin, mayroong dalawang mga ultrasonic sensor na nagdaragdag ng kawastuhan ng wheelchair at nagbibigay ng awtomatikong pagpepreno. Ang Wheelchair na ito ay matipid at maaaring kayang bayaran sa mga karaniwang tao. Sa pagbuo ng proyektong ito, maaari itong matagumpay na ipatupad sa isang mas malaking sukat para sa mga taong may kapansanan. Ang mababang halaga ng pagpupulong ay ginagawang isang bonus talaga para sa pangkalahatang publiko. Maaari din kaming magdagdag ng bagong teknolohiya sa wheelchair na ito. Mula sa mga nakuha na resulta, natapos namin na ang binuo ng lahat ng tatlong mga mode ng kontrol ng isang wheelchair ay nasubok at gumagana nang kasiya-siya sa isang panloob na kapaligiran na may pinakamaliit na tulong sa taong may kapansanan sa pisikal. Mayroon itong mahusay na tugon sa accelerometer na nagpapagana ng mga motor na konektado sa mga gulong ng upuan. Ang bilis at distansya na natatakpan ng isang wheelchair ay maaaring karagdagang mapabuti kung ang sistema ng gear na konektado sa mga motor ay pinalitan ng isang pihitan at pinion joint na may mas kaunting pagkikiskisan at mekanikal na pagkasira at luha. Ang pagpapatakbo ng gastos ng sistemang ito ay mas mababa kumpara sa iba pang mga system na ginamit para sa parehong layunin.