Malubhang ASD Remote Control: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Sa panahon ng 1st Master ng Electro-mechanical engineering, hinamon ang mga mag-aaral na lumikha ng isang robot para sa proyekto ng kursong Mechatronics ni Propesor Bram Vanderborght. Bilang isang koponan ng tatlong batang babae, nagpasya kaming samantalahin ang pagkakataong makipagtulungan sa mga batang may sapat na gulang na may matinding autism. Ang "pili mo" ay kumakatawan sa isang proyekto sa pakikipagtulungan sa Parhélie Brussels, isang pribadong institusyon para sa mga bata at matatanda na autistic, psychotic o malubhang neurotic. Ang layunin ay upang lumikha ng isang aparato na nagbibigay sa mga kabataan na may matinding ASD (Autism Spectrum Disorder) mula edad 12 hanggang 18 ng pagkakataong makipag-usap sa mga computer. Dahil hindi nagsasalita ang mga kabataan, dapat silang tulungan ng aparato na makipag-ugnay din sa mga tao. Simula ngayon, ang mga tagapag-alaga ay hindi pipiliin sa pangalan ng mga batang may sapat na gulang ngunit ang mga batang may sapat na gulang ay makagagawa ng sariling pagpapasya. Ang pangunahing layunin ay upang pumili ng isang pagpipilian sa kanta o hapunan, na ipinapakita sa mga screen ng computer, nang mag-isa.

Dahil kagiliw-giliw na magbigay ng pagpipilian upang magamit muli ang proyekto sa iba pang mga proyekto sa hinaharap, isasaalang-alang ang posibilidad ng pagpapalawak. Ang pag-coding ng computer app ay isasagawa sa isang paraan na ang mga pagpipilian sa pagpipilian ay maaaring mapalawak ayon sa hinahangad.

Para sa disenyo, mahalagang isaalang-alang na ang mga bata ay madaling magulo, walang napakahusay na kasanayan sa motor at maaaring subukang sirain ang aparato. Ang isang kahon ay dinisenyo, kung saan ang lahat ng mga electronics ay maaaring maimbak sa loob. Upang maprotektahan laban sa mga pagkabigla, ang baterya ay nakaimbak sa isang magkakahiwalay na kahon at ang mga elektronikong sangkap ay solder sa isang PCB.

Hakbang 1: Unang Disenyo

Bago pag-isipan ang tungkol sa mga elektronikong sangkap para sa proyekto, mahusay na makabuo ng isang unang disenyo ng kahon. Dahil ang electronics ay kailangang magkasya sa loob ng kahon ngunit ang kahon ay maaaring hindi masyadong malaki upang magamit bilang isang remote, ito ay isang pagsubok at error proseso upang makahanap ng sukat na sukat. Sa pamamagitan ng programa ng Autodesk Inventor Professional 2018, isang unang ideya ang idinisenyo. Sa ganitong paraan, ang ibinigay na puwang para sa lahat ng kinakailangang sangkap ay maaaring isaalang-alang kapag naghahanap sa internet.

Ang kahon ay kikilos bilang isang remote, na may 3 mga pindutan, upang pumili sa pagitan ng mga pagpipilian na ipinapakita sa computer screen. Ang 2 panlabas na mga pindutan ay gagana bilang mga pindutan ng kontrol upang lumipat sa pagitan ng mga batang may sapat na gulang na may matinding autism, napakahalaga nitong gawing hindi masyadong kumplikado at nakakaabala ang kahon at laging panatilihin ang parehong kombensyon ng mga kulay. Sa pamamagitan ng isang accelerometer, ang kaliwang RGB Ang pindutan ng LED ay palaging magpapakita ng isang asul na kulay at ang tamang isa ay palaging magpapakita ng isang pulang kulay, gaano man ang oriente ng remote. Ang mga kulay ay nakikita sa lahat ng oras at mawawala ng ilang segundo kapag pinindot ang isang pindutan. Kasabay ng pagkilos ng pindutan, ang piezobuzzer ay gagawa ng isang tunog at hahayaan ng mga panginginig na motor na gumalaw ang kahon sa mga kamay ng bata. Upang mai-link ang pagkilos ng mga pindutan sa computer app, ang mga signal ay ipinapadala sa app sa pamamagitan ng isang koneksyon sa Wi-Fi.

Ang pangwakas na kahon ay may isang simple, hugis-parihaba na hugis, na ibinigay na may 3 butas para sa mga pindutan (tuktok na kahon), 2 butas (harap at likod) upang ikonekta ang charger ng baterya at Redbear Duo at 4 na napakaliit na butas na ibinahagi sa magkabilang panig upang matiyak na ang kapansin-pansin ang tunog ng piezobuzzer. Ang mga gilid ng kahon ay bilugan upang maiwasan na ang mga batang may sapat na gulang ay maaaring saktan ang kanilang sarili o ang iba.

Hakbang 2: Kunin ang Iyong Mga Sangkap

Kakailanganin mong:

- 3D printer (maaaring ma-access sa publiko na FABlab Brussels) Ginamit namin ang mga printer na magagamit para sa mga mag-aaral ng electromechanical engineering sa VUB.

- Panghinang na bakal at panghinang

- Colorfabb XT - malinaw na materyal para sa pag-print sa 3D Magagamit sa:

- Redbear DuoInformation: https://redbear.cc/duo Bumili mula sa: https://www.antratek.com/redbear-duo Presyo: € 30, 13 Ang nagtatrabaho boltahe ng Redbear Duo ay 3, 3 V. Ang iba pang mga de-koryenteng sangkap na kailangan upang mapili nang sa gayon ay magagawa nilang magtrabaho sa 3, 3 V.

- Green (opsyonal) LED arcade buttonInformation: https://www.adafruit.com/product/3487Buy mula sa: https://www.sossolutions.nl/ Presyo: € 4, 55

- 2 RGB LED Buttons (resistors na ginagamit para sa koneksyon sa PCB) Bumili mula sa: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Presyo: € 18

- Impormasyon ng Accelerometer ADXL345: https://www.sparkfun.com/products/9836Buy mula sa: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakoutPrice: € 21, 75 Ito ay isang digital na 3-axis accelerometer na hindi gumagamit ng maraming lakas. Gusto naming magtagal ang baterya hangga't maaari.

- Li-IonBattery 1200 mAhInformation: https://www.adafruit.com/product/258 Bumili mula sa: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Presyo: € 11, 95A Li-ion napili ang baterya, kahit na hindi ito ang pinakaligtas na uri ng baterya, dahil ang remote ay dapat singilin sa pamamagitan ng micro-USB. Kung hindi man, palaging kailangang buksan ng mga tagapag-alaga ang kahon upang mapalitan ang mga baterya.

- Charger ng bateryaInformation: https://www.adafruit.com/product/259 Bumili mula sa: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Presyo: € 14, 90

- PiezobuzzerInformation: https://www.adafruit.com/product/1739 Bumili mula sa: https://www.adafruit.com/product/1739 Presyo: € 1, 25

- 2 mga motor na panginginig (Nakakonekta kasama ng isang risistor at transistor) Impormasyon: https://www.adafruit.com/product/1201 Bumili mula sa: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo…Price: € 2, 50

- Naka-print circuit board (PCB) upang ayusin ang mga sangkap ng kuryente

- Mga resistors4 na resistors ng 150 Ohm (2 para sa bawat pindutan ng arcade RGB) 2 resistors na 4.7 kOhm (para sa accelerometer) 3 resistors ng 10 kOhm (1 para sa bawat pindutan) 1 risistor ng 100 Ohm (para sa mga motor na panginginig) 1 PN2222 transistor (para sa mga motor na panginginig)

- Mga tornilyo2 M2, 5x8 na turnilyo para sa board ng mga bahagi (2 para sa bawat kahon)

Para sa bahagi ng programa, ang Java sa Eclipse ay ginamit upang mai-program ang app. Ang Redbear Duo ay na-program gamit ang Arduino IDE.

Hakbang 3: Mga Solder na Electronic Component sa PCB

Upang maghinang ng lahat ng mga bahagi sa isang PCB board, kailangang malaman ang mga koneksyon sa Redbear Duo. Ang mga koneksyon na ito ay maaaring mailarawan sa unang larawan. Ang lahat ng mga sangkap na ginamit sa proyekto ay konektado sa mga input / output pin ng Redbear Duo. Upang ikonekta ang mga pindutan at mga motor na panginginig, kailangan ng resistors at transistors. Ang mga bahaging ito ay maaaring mailarawan sa iba pang 3 mga larawan. Upang malaman kung aling mga resistors at transistor ang ginagamit at kung saan sila inilalagay, isang iskema at karagdagang mga tala ang ibinigay sa mga larawang ito.

Paalala sa gilid: Ang mga port na ibinigay sa mga larawan ay ang ginamit sa proyekto. Posibleng pumili ng iba't ibang mga port. Ang ilang mga hadlang lamang ay kailangang isaalang-alang: ang mga port ng SDA at SCL ng accelerometer ay kailangang ikonekta ayon sa pagkakabanggit upang mai-pin ang D0 at i-pin ang D1 ng Redbear Duo. Ang buzzer at vibration motors ay kailangang maiugnay sa isang PWM pin.

Ang gabay sa hookup para sa accelerometer ay matatagpuan sa website ng Sparkfun. Ang komunikasyon na ginamit, ay I2C.

Hakbang 4: 3D Remote na Pag-print

Kapag napabuti ang disenyo, ang kahon ay maaaring naka-print sa 3D. Para sa pangwakas na produkto, 5 magkakaibang bahagi ang kailangang mai-print: - sa ilalim ng kahon- ang hugis ng kahon- ang plate ng fixation ng kahon ng baterya- ang mga plate ng fixation ng mga kahon ng panginginig (2)

Ang prototype ay dinisenyo sa pamamagitan ng isang Ultimaker 2 3D printer. Ang materyal na ginamit para sa lahat ng mga bahagi ay ang ColorFabb XT.

Hakbang 5: I-program ang Redbear Duo

Habang ang disenyo ng kahon ay pinagbuti at naka-print, maaaring mai-program ang micro controller.

Karamihan sa mga input / output pin na ginamit upang ikonekta ang mga sangkap sa Redbear Duo ay naipaliwanag na sa hakbang 3. Ang natitira ay matatagpuan sa code.

Tulad ng nabanggit dati, ang mga kulay ng panlabas na mga pindutan ay kailangang iakma depende sa oryentasyon ng kahon. Ito ang dahilan kung bakit ginamit ang isang accelerometer. Sa code, nagbabago ang kulay kapag ang x-coordinate ng accelerometer ay mas malaki sa 50. Ito ay nakasalalay sa paraan ng paglalagay ng accelerometer sa kahon. Tiyaking suriin ang halaga ng x-coordinate sa iyong aparato at iakma ang code kung kinakailangan. Ang kinakailangang silid-aklatan upang mabasa ang mga halaga ng accelerometer ay matatagpuan sa website ng Sparkfun na nabanggit sa hakbang 3.

Upang mai-save ang baterya kapag hindi ginagamit ang aparato, maaaring patayin ang mga ilaw na Wi-Fi at LED. Kapag ang kahon ay nakalagay sa kanang bahagi nito at ang parehong mga panlabas na pindutan ay naitulak, ang kahon ay papatayin. Upang gisingin ang kahon, ang mga panlabas na pindutan ay kailangang pindutin (ang orientation ay hindi mahalaga para sa aksyon na ito). Para sa hakbang na ito, pinakamahusay na suriin ang halaga ng y-coordinate kapag ang kahon ay nakalagay sa kanang bahagi nito at umangkop kung kinakailangan.

Hakbang 6: Gawin ang App

Upang gawing madaling gamitin ang remote, isang app ang nilikha sa Java. Ang app ay magagawang makipag-usap sa remote sa isang koneksyon sa WiFi. Gamit ang natanggap na impormasyon mula sa remote, mag-scroll ang app sa mga pagpipilian at sa ganitong paraan pumili ng mga larawan o maglaro ng mga kanta. Dahil kailangang mapalawak ang programa, maaaring idagdag ang mga pangalan at kategorya.

Sa unang panel, ang pangalan ng batang matanda na gagamit ng remote ay kailangang mapili. Sa pamamagitan ng paggamit ng textfield at mga pindutan sa ilalim ng panel, ang mga pangalan ay maaaring idagdag o matanggal.

Matapos mapili ang pangalan ng young adult, ang kategorya ay kailangang mapili. Kung napili ang kategoryang 'Musika', tutugtog ang isang kanta kapag nakumpirma ang isang pagpipilian.

Ang huling screen ay ang tanging screen na makikita ng batang may sapat na gulang at ito rin ang tanging panel na maaaring kontrolin ng remote. Maaari kang mag-scroll sa mga larawan sa pamamagitan ng pagpunta sa kaliwa o kanan. Kung ang isang pagpipilian ay nakumpirma sa pamamagitan ng pagpindot sa gitnang pindutan sa remote, lilitaw ang isang berdeng frame sa paligid ng imahe. Sa puntong ito, hindi posible na mag-scroll sa iba't ibang mga pagpipilian. Sa pamamagitan ng pagpindot muli sa pindutan ng kumpirmasyon, hindi napili ang isang pagpipilian.

Ang "Magdagdag ng File" at "Tanggalin ang File" na windows ay maaaring magamit upang magdagdag at magtanggal ng mga imahe. Kapag nagdaragdag ng mga file sa kategorya ng Musika, kailangang sundin ang dalawang hakbang. Sa unang pop-up window, maaaring mapili ang imahe na dapat ipakita sa screen. Sa pangalawang pop-up window, ang kanta na nauugnay sa imaheng ito ay dapat mapili. Ang napiling kanta ay dapat na format ng mp3.

Upang tanggalin ang isang file, ang pangalan ng imahe ay dapat mapili sa listahan, na pop up kapag pinindot ang "Tanggalin ang File" na pindutan.

Hakbang 7: Ipunin ang Kahon

Bilang pangwakas na hakbang, kailangang tipunin ang kahon. - Upang magbigay ng karagdagang lakas sa kahon, ginagamit ang bula sa loob sa pagitan ng mga pindutan. Tandaan na ang mga wire ng mga pindutan ay nangangailangan ng ilang puwang din! - Ang baterya ay inilalagay sa kahon ng baterya at ang pag-aayos ng baterya ay naka-screw dito. - Ang mga motor na panginginig ay nilagyan ng isang manipis na layer ng pandikit, na maaaring magamit upang ayusin ang mga ito sa loob ng mga kahon ng motor na panginginig. Dahil ang mga kahon ay maliit, ang isang pinuno o maliit na bagay ay maaaring magamit upang pindutin ang mga motor nang kaunti pa sa mga gilid ng kahon. Kapag naayos ang mga motor, ang mga kahon ay maaari ding sarado sa pamamagitan ng mga pag-aayos at tornilyo. - Ang mga wire mula sa mga pindutan at mga motor na panginginig ay nakakonekta sa PCB.- Ang PCB ay maaaring konektado sa 3D na naka-print na mga haligi sa gilid sa pamamagitan ng mga turnilyo. Ang pagpupulong ng PCB ay kailangang isagawa sa isang paraan, na ang Redbear Duo at charger ng baterya ay na-localize nang tama sa kahon (malapit sa mga butas).- Panghuli, ang ilalim ng kahon ay tipunin sa mga haligi sa mga sulok ng paraan ng mga turnilyo.

Binabati kita! Kapag nakarating sa pagtatapos ng hakbang na ito, nagtagumpay kang muling gawin ang remote control para sa mga batang may sapat na gulang na may malubhang autism. Sa yugtong ito ng proyekto, inirerekumenda na subukan kung gumagana ang lahat ayon sa hinahangad. Good luck at magsaya!