Kontroladong Maze ng Gesture: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Gusto kong maglaro ng labirint na maze. Palagi kong nais na kontrolin ang isa sa mga labyrinth maze na laro na gumagamit ng mga kilos o mobile. Naging inspirasyon ako upang likhain ang Marble Maze na ito ng 3D Printed Maze ng blic19933 na Kinokontrol ng Iyong Android Device

Sa halip na gumamit ng isang module ng Bluetooth para sa komunikasyon ay gumamit ako ng module ng WiFi (ESP8266) para sa komunikasyon. Kaya't ang kalamangan nito ay makokontrol ko ang maze eighter gamit ang isang naisusuot na banda o mobile app.

Ano ang mga kalamangan ng aking proyekto?

1. Ito ay simple at madaling buuin

2. Mura ito at nangangailangan ng ilang mga elektronikong bahagi.

3. Maaaring tanggalin ang magnetic maze.

4. Madaling ipasadya.

5. Napakaraming kasiyahan na maitayo ito at maglaro.

Ang Maze ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang naisusuot na banda pati na rin ang isang Bluetooth app na binuo gamit ang MIT App Inventor. Ang data ng sensor ng gyroscope mula sa banda ay nakukuha sa pamamagitan ng koneksyon sa WiFi sa aparato ng Wemos D1 Mini (esp8266) na kumokontrol sa mga servos na nakakiling sa maze. Maaari mo ring makontrol ang maze gamit ang isang android app. Ang Android app ay nilikha gamit ang MIT App Inventor2. Ang gadget na ito ay nangangailangan ng mas kaunting mga bahagi. Madali itong itayo.

Maaari mong i-download ang lahat ng kinakailangang bagay para sa proyektong ito mula sa link na GitHub na ito:

Magsimula Tayo sa pagbuo … !!

Hakbang 1: Mga Bahagi at Materyales

Mga Bahagi

• 1x Wemos d1 mini
• 2x SG90s Servo Motor
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x TP4056 LiPo Charger Module
• 1x 3.7v 400mAh LiPo Baterya
• 1x Mini Slide Switch
• 1x Fitbit band o strap ng relo
• 4x 25mm Neodymium magnet
• 2x 5mm steel ball
• 2x Mga mounting screw
• 10cm X 10cm Wooden Ply

Mga Naka-print na Bahaging 3D

Ang mga 3D print STL file ay magagamit sa Thingiverse -

• base_plate.stl
• x_axis.stl
• y_axis.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• parihabang_maze.stl
• triangular_maze.stl
• hexagonal_maze.stl
• pabilog_maze.stl

Mga kasangkapan

• 3D printer maaari mong gamitin ang serbisyong online
• Panghinang at bakal
• Screwdriver at plier
• Wire stripper
• Pandikit baril
• Multimeter

Hakbang 2: 3D I-print ang Mga Bahagi ng Marmol na Maze

Gumamit ako ng Flashforge tagalikha ng pro na may 0.2mm na nguso ng gripo at normal na mga setting at may mga suporta. Maaari mo ring i-download ang lahat ng mga file mula sa Thingiverse. 3d print ang lahat ng mga bahagi at linisin ang mga bahagi sa pamamagitan ng pag-alis ng suporta.

www.thingiverse.com/thing:3484492

Hakbang 3: Magtipon ng istraktura ng Gimbal

Mayroong 5 mga bahagi upang maitayo ang istrakturang ito. Ito ay isang Gimbal na tulad ng istraktura. Bago ilakip ang mga servo motor sa 3d na naka-print na mga bahagi, una, subukan ang servo motors at pagkatapos ay itakda ang parehong mga motor sa 90-degree na anggulo. Ngayon kumuha ng 2 mga panig na servo sungay at ipasok ito sa puwang ng x_axis_motor.stl at y_axis_motor.stl na mga bahagi. Ngayon Ilakip ang y_axis_motor.stl bahagi sa isa sa mga motor na servo at ilakip ang magnet_holder.stl na bahagi sa iba pang motor na servo. Iakma ito sa puwang at ilakip dito gamit ang 2 mga mounting screw na may kasamang mga motor na servo. Pagkatapos ay ikabit ang y_axis_motor at servo motor na ito sa x_axis_motor at magnet_holder.stl at servo motor sa y_axis_motor.stl na bahagi. Maglakip ng parehong mga motor gamit ang tornilyo ay kasama ng servo motor. Ngayon maghinang ang servo motor wires sa board ng Wemos.

Mga koneksyon sa pin

Servo Motor X = D3 pin ng Wemos

Servo Motor Y = D1 na pin ng Wemos

Ikonekta ang mga pin ng ground at VCC ng servo motors sa GND at 5V pin ng Wemos board ayon sa pagkakabanggit.

Ngayon, ilagay ang board ng Wemos sa loob ng base.stl na bahagi. Takpan ngayon ang base plate sa pamamagitan ng paglalagay ng istraktura ng Gimbal ng mga motor na servo dito at ilakip ang parehong mga bahagi gamit ang 1-inch na mga tornilyo. Ilagay ang buong istraktura sa isang kahoy na plato at ilakip dito gamit ang mga tornilyo.

Ilagay ang 25mm magnet sa puwang ng magnet_holder.stl na bahagi. Takpan ang pang-akit gamit ang bahagi ng magner_holder_cover.stl. Gumamit ng pandikit upang idikit ito.

Ngayon ay handa na ang maze. I-upload ang code sa Wemos gamit ang Arduino IDE.

Hakbang 4: Gawin ang Wearable Band

Ang Wearable band ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:

ESP01

MPU6050

TP4056 LiPo Charger Module

Mini Slide Switch

3.7V 400mAh LiPo Baterya.

Gumagamit ako ng Nodemcu board upang i-program ang ESP01. Maaari kang gumamit ng ibang module ng programmer upang mai-program ang ESP01. Upang mai-program ang ESP01, ikonekta ang ESP01 sa Nodemcu board tulad ng ipinakita sa larawan. Pagkatapos buksan ang Arduino IDE at piliin ang board bilang Nodemcu V1.0 at piliin ang port at i-upload ang band.ino code. Matapos ang pag-upload ng code alisin ang mga header pin ng ESP01 gamit ang isang soldering iron. Gayundin, alisin ang mga header pin ng MPU6050 sensor. Ngayon maghinang ng lahat ng mga bahagi tulad ng ipinakita sa circuit diagram. Dumikit ang electric tape sa likurang bahagi ng lahat ng mga module upang maiwasan ang maikling circuit. Ilagay ang mga solder na electronics na bahagi sa naka-print na enclosure ng 3d (naisusuot_band_case.stl). Ikabit ang kahon ng enclosure sa banda.

Hakbang 5: Paliwanag sa Code

Code para sa naisusuot na banda: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m…code para sa maze:

Na-program ko ang parehong maze at banda gamit ang Arduino IDE. Ang banda ay nagpapadala ng mga halaga ng gyroscope (roll at pitch) sa maze. Para sa paghahatid ng data, gumagamit ito ng UDP protocol. Para sa karagdagang impormasyon sa UDP- ESP8266 bisitahin ang webpage na ito

Ang maze ay gumagana sa Access Point (AP) mode at ang banda ay gumagana sa Station Mode.

Sinubukan muna ng banda na kumonekta sa maze na gumagana sa AP (Access Point) mode. Matapos ang matagumpay na koneksyon sa maze, ang ESP01 sa banda ay nagpasimula ng komunikasyon sa mpu6050 gamit ang I2C protocol. Una, ini-calibrate nito ang sensor para sa kasalukuyang oryentasyon ng sensor. Pagkatapos kinakalkula nito ang anggulo ng Roll at Pitch mula sa MPU6050. Kinakalkula nito ang anggulo bawat 4ms, ibig sabihin, 250 na halaga bawat segundo. Pagkatapos ay inililipat nito ang mga halagang ito sa anggulo sa maze. Upang magpadala ng UDP packet nangangailangan ito ng isang IP address at numero ng port ng isang remote na aparato na ang maze. Ang IP address ng maze ay "192.168.4.1" at ang numero ng port ay "4210". Matapos matanggap ang mga halaga ng anggulo mula sa banda, ang mga motor na servo sa maze ay umiikot.

Hakbang 6: Gumawa ng isang Android App Gamit ang MIT App Inventor

Ang MIT App Inventor ay ang pinakamahusay na platform upang makagawa ng isang mabilis na android app.

Inilakip ko ang mga aia at apk file. I-download ang apk file at i-install ito sa iyong android phone at simulang maglaro gamit ang maze. Maaari ka ring gumawa ng mga pagbabago sa app gamit ang aia file. Buksan ang aia file MIT app imbentor at gumawa ng mga pagbabago sa app ayon sa iyo. Gumamit ako ng extension ng UDP upang magpadala ng data sa aparato ng Wemos (esp8266).

I-download ang extension mula rito

Ang app na ito ay gumagamit ng sensor ng gyroscope ng smartphone upang suriin ang oryentasyon ng telepono at ipadala ang halaga sa aparato ng Wemos gamit ang UDP protocol. Nagtatrabaho ako sa isang app para sa iOS at mai-a-upload ang mga file sa sandaling ito ay tapos na. Manatiling nakatutok!!!

Hakbang 7: Idisenyo ang Maze

Dinisenyo ko ang maze sa apat na magkakaibang mga hugis. Maaari mong i-download ito at mai-print ito gamit ang isang solong kulay o maraming kulay sa anumang kulay na iyong pinili.

Maaari mong idisenyo ang iyong sariling maze gamit ang 3D / 2D Maze Generator. Kung paano gamitin ito ay ipinaliwanag sa kanilang webpage.

Ngunit gamit ang script na ito maaari ka lamang mag-disenyo ng isang maze sa isang parisukat / hugis-parihaba na hugis.

Dinisenyo ko ang maze gamit ang Inkscape at Fusion360 software.

Una, i-download ang imahe ng maze mula sa internet. Mag-download ng itim at puting imahe para sa mahusay na mga resulta. Pagkatapos buksan ang imahe sa Inkscape software. Pagkatapos ay i-convert ang imahe mula sa format na-j.webp

Ngayon buksan ang Fusion360 software, at mag-click sa InsetInsert SVG. Piliin ang SVG file ng maze, at i-click ang OK.

Mayroon kang nakahanda na 2D sketch ng iyong disenyo, suriin ang mga sukat nito tulad ng lapad, haba, diameter at puwang para sa bola sa loob ng maze. Kung hindi ito maayos pagkatapos ay i-edit ito muli sa Inkscape at i-import muli ang na-update na file sa Fusion360. Kung ang lahat ng mga sukat ay tama pagkatapos ay magdagdag lamang ng isang 26mm na sketch ng bilog sa gitna. Ang bilog na ito ay para sa isang magnet. Ngayon palabasin ang maze. Panatilihin ang taas ng pader sa 5-7mm, kapal ng base sa 3-4mm, at butas ng lukab para sa magnet sa 2mm. Pagkatapos ng extruding i-save ang file bilang STL at hiwain ito gamit ang slicer software at i-print ito.

Hakbang 8: Maglaro Tayo

Ang larong ito ay kahanga-hanga! Ilagay ang anumang maze at i-ON ito gamit ang isang micro USB cable.

Magsuot ng banda at i-ON, maghintay ng 20 segundo upang i-calibrate ang sensor. Ngayon handa ka nang maglaro.

Kung gumagamit ka ng app upang makontrol ang maze, unang ikonekta ang iyong mga mobiles WiFi sa maze. pagkatapos buksan ang app at handa ka nang maglaro.

Kung nagdisenyo ka ng iyong sariling maze pagkatapos ay huwag kalimutang ibahagi ang iyong mga disenyo ng maze.

Kung nakita mo itong kawili-wili, mangyaring bumoto para sa akin sa Paligsahan sa Remix. Salamat sa pagbabasa hanggang sa wakas!

Patuloy na tangkilikin at Panatilihin ang tinkering.