Karrige me rrota me bazë akselerometri për personat me aftësi të kufizuara fizike: 13 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Në vendin tonë me 1.3 miliardë popullsi, ne ende kemi më shumë se 1% të popullsisë të moshuar ose me aftësi të kufizuara, të cilët kanë nevojë për mbështetje për lëvizjen personale. Projekti ynë ka për qëllim të përmbushë kërkesat e tyre për lëvizshmëri me teknologji të zgjuar. Problemi me ta është se kockat e këmbëve të tyre dobësohen ose pushojnë për shkak të një aksidenti dhe shkaktojnë dhimbje gjatë lëvizjes, kështu që ne po përdorim lëvizjet e dorës ose të përkuljes së kokës për të lëvizur një karrige me rrota. Pjerrësia ndihet nga akselerometri dhe zhvillohet tension ekuivalent, ai tension ndihet nga Arduino dhe i konverton ato në një sinjal ekuivalent për stafetë. Bazuar në sinjalin Arduino, stafeta drejton motorin përkatës. Lëvizja e motorit bën që karriget me rrota të lëvizin në një drejtim të caktuar. Kjo i jep veçori përdoruesit për të kontrolluar lëvizjen e karriges me rrota me dorë ose anim të kokës. Ne kemi përdorur sensorin tejzanor të zgjuar për të kontrolluar frenimin e karriges me rrota bazuar në distancën midis karriges me rrota dhe pengesave. Nëse distanca e diferencës është më pak se 20 cm, atëherë Arduino dërgon një sinjal frenimi në stafetë dhe ndalesa e motorit, kjo zvogëlon shpejtësinë dhe pas 2-3 sekondash karrigia me rrota më në fund ndalon. Kjo ndihmon përdoruesin nga një aksident i madh dhe i vogël në rrugë, me ndihmën e teknikave të zgjuara. LCD tregon distancën e ndryshimit për përpara dhe prapa në ekran për përdoruesin. Këto karakteristika e bëjnë karrigen me rrota të thjeshtë, të sigurt dhe të zgjuar për përdoruesit.

Përbërësit e kërkuar:

Arduino nano, Stafetë 5V, Bordi i drurit për montimin mekanik, Motori 4 ingranazh DC 24V, 2A, Bateri 12V, 4A, Pllakë alumini, Doreza, Modulet Adxl 335, Rrota me karrige me rrota, Karrige me vida për fiksim, IC 12 R, 5V Rregullatore.

Hapi 1: BIGJONI DIAGRAMN

Bllok -diagrami përbëhet nga njësia e sensorit, furnizimi me energji, Arduino, stafeta, LCD dhe motorët. Arduino ka të dhëna nga mekanizmi automatik i rripit të sigurimit për zbulimin e rripit të sigurimit të veshur nga përdoruesi ose jo. Kur përdoruesi mban një rrip sigurimi, Arduino ndjen dhe ndez sistemin. Pastaj shfaqet mesazhi i mirëseardhjes dhe përdoruesit i kërkohet të zgjedhë mënyrën e funksionimit. Ekzistojnë tre mënyra të funksionimit dhe zgjidhen me ndërprerës manual. Pasi të zgjidhet modaliteti, ai fillon të ndiejë ndryshimin në daljen e sensorit të përshpejtuesit dhe korrespondon me ndryshimin e sinjalit të hyrjes për stafetë nga Arduino. Bazuar në sinjalin Arduino, stafeta drejton motorin në një drejtim të caktuar derisa Arduino të ndryshojë hyrjen e stafetës. Sensori tejzanor përdoret për të matur distancën e pengesës pranë karriges me rrota, ky informacion shfaqet në LCD dhe ruhet në Arduino për frenim. Kur distanca është më pak se 20 cm, Arduino gjeneron një sinjal frenimi për stafetë dhe ndalon lëvizjen e karriges me rrota. Ekzistojnë dy furnizime me energji elektrike të përdorura për Arduino dhe furnizim me motor, Arduino ka një furnizim prej 5v dhe motori ka një furnizim prej 24v.

Hapi 2: ZHVILLIMI I KUADRIT TOT FUNDIT

Zhvillimi i karrigeve me rrota fillon nga montimi i kornizës mekanike. Një tabelë akrilike ose druri mund të përdoret për kornizën e poshtme të karriges me rrota. Pastaj bordi pritet në madhësinë e kornizës prej 24 * 36 inç, 24 inç është i gjatë dhe 36 inç janë gjerësia e kornizës.

Hapi 3: Montimi i motorit në kuadër

Motori është montuar në tabelën e kornizës me ndihmën e kllapës L. Duke lënë hapësirë prej 2 inç në anën e gjatësisë dhe shponi vrimën për montimin e motorit. Kur shpimi të ketë mbaruar, atëherë vendosim kllapën L dhe fillojmë të vendosim një vidë dhe pastaj e fiksojmë motorin me trupin e tij të boshtit të vidhosur. Pas kësaj, telat shtrihen duke bashkuar tela të tjerë shtesë dhe duke e lidhur atë me daljen e stafetës.

Hapi 4: Montimi i karriges në kuadër

Një karrige me katër këmbë përdoret për ta bërë sistemin më të qëndrueshëm gjatë operimit në rrugë. Këto buzë të këmbëve shpohen me vrimë dhe vendosen në kornizë dhe shpimi bëhet gjithashtu në kornizë. Pas kësaj karrige është e fiksuar në një kornizë me rrufe në qiell.

Hapi 5: MONANTIMI I FUQIT T FUQIS DHE LCD N P KOMPANITEST PESTR PUNIM TAND DORANDS

Një ndërprerës i furnizimit me energji përdoret për të siguruar furnizimin me motor dhe nëse ndodh ndonjë qark i shkurtër atëherë fikni furnizimin e sistemit nga ky çelës. Këta ndërprerës dhe LCD janë së pari të fiksuar në një dërrasë druri dhe më pas fiksohen në jastëkun e mbetur të karriges duke shpuar vrima dhe më pas duke e fiksuar me një rrufe në qiell.

Hapi 6: Montimi i mekanizmit të rripit të ulëses

Për ndërtimin e një mekanizmi të rripit të sigurimit, pjesa e dorezës prej alumini përdoret dhe përkulet mbi një skaj. Përdoren dy doreza dhe një rrip najloni përdoret dhe fiksohet në pozicionin e shpatullave të Karriges. Doreza është e fiksuar në skajin e sediljes së karriges.

Hapi 7: Montimi i Sensorit ULTRASONIK

Dy sensorë tejzanor përdoren për përcjelljen dhe matjen e distancës prapa. Ato janë të fiksuara në skajin qendror të një karrige me rrota me vida.

Hapi 8: Montimi i bllokut të pushimit të këmbëve

Dy dërrasa druri të madhësisë 2 * 6 inç përdoren për jastëkun e mbështetjes së këmbëve. Këto janë të fiksuara në skajin e karriges me rrota në pozicionin e formës v.

Hapi 9: ZBATIMI I HARDWARE I KOMUNIT TE KOMUNS

Butoni automatik i rripit të sigurimit dhe dorezës përdor konceptin e qarkut të shkurtër dhe lidhet me 5v. LCD-ja është e lidhur me Arduino Nano në modalitetin e ndërfaqes 4-bit dhe do të shfaqë një mesazh mirëseardhjeje në fillim të një karrige me rrota. Pas kësaj mënyre përzgjedhja e karrigeve me rrota bëhet duke përdorur butonin e dorezave. Dorezat janë të lidhura me 0, 1, 2, 3 pin të Arduino dhe përshpejtuesi është i lidhur me A0, A1 të Arduino. Kur akselerometri anohet, nxitimi shndërrohet në tensione të boshtit X dhe boshtit Y. Bazuar në të bëhet lëvizja e një karrige me rrota. Drejtimi i nxitimit shndërrohet në lëvizje të karrigeve me rrota me ndihmën e stafetës të lidhur me 4, 5, 6, 7 kunjat e Arduino dhe lidhet në atë mënyrë që sinjali të shndërrohet në lëvizje me 4 drejtime të karrigeve me rrota si përpara, prapa, majtas, e drejtë Motori DC është i lidhur drejtpërdrejt me stafetë pa lidhje, lidhje të hapur, terminal të përbashkët. Kunja e këmbëzës tejzanor është e lidhur me kunjën nr 13 të Arduino dhe jehona është e lidhur me 10, 11 kunj të Arduino. Përdoret për frenim automatik kur zbulohet një pengesë në një distancë prej 20 cm dhe shfaq distancën në LCD. Kunjat e të dhënave LCD janë të lidhura me A2, A3, A4, A5 dhe kunja e aktivizimit është e lidhur me 9 kunjat, regjistri i zgjedhur është i lidhur me kunjin nr 10

Hapi 10: ALGORITMI

Funksionimi i rrjedhës së algoritmit të karrigeve me rrota bëhet në mënyrën e mëposhtme

1. Filloni duke lidhur furnizimin me energji elektrike 24 V dhe 5 V.

2. Lidhni Rripin e Sigurisë, nëse nuk është i lidhur atëherë shkoni në 16.

3. Kontrolloni nëse përshpejtuesi është në gjendje të qëndrueshme?

4. Ndizni çelësin e furnizimit me motor.

5. Zgjidhni mënyrën e funksionimit me butonin fiks, procesori ekzekutohet në 6, 9, 12 dhe nëse nuk zgjidhet, shkoni në 16.

6. Modaliteti 1 i zgjedhur, atëherë

7. Lëvizni akselerometrin në drejtimin që duam të lëvizim karrigen me rrota.

8. Përshpejtuesi lëviz ose anon pozicionin e tij duke i dhënë kështu sinjal analog Arduino -s dhe e konverton atë të papërshtatshëm

nivel dixhital, në mënyrë që të lëvizin motorët e karriges me rrota.

9. Zgjidhet mënyra 2, atëherë

10. Në bazë të dorezës butoni shtypet në drejtim, ne duam të lëvizim karrigen me rrota.

11. Arduino shqisat ndryshon në modalitetin e fikjes dhe fikjes së dorezës dhe e konverton atë në nivel dixhital të papërshtatshëm, në mënyrë që të lëvizë motorët e karriges me rrota.

12. Zgjidhet mënyra 3, atëherë

13. Lëvizni akselerometrin në drejtimin që duam të lëvizim karrigen me rrota.

14. Përshpejtuesi lëviz ose anon pozicionin e tij kështu i jep një sinjal analog Arduino -s dhe e konverton atë në

niveli i përshtatshëm dixhital, dhe kontrolloni për distancën e ndryshimit tejzanor.

15. Sensorët tejzanor përdoren për të zbuluar pengesën. Nëse zbulohet ndonjë pengesë atëherë atë

i jep sinjal Arduino -s dhe ai aplikon funksionimin e frenimit dhe do të ndalojë motorët.

16. Karrigia me rrota është në pozicionin e pushimit.

17. Hiqeni Rripin e Sigurisë.

Hapi 11: Kodi

Hapi 12: Testimi përfundimtar

Janë bërë përpjekje për ta bërë sistemin kompakt dhe të veshshëm, telat minimalë janë përdorur dhe kjo zvogëlon kompleksitetin e sistemit. Arduino është zemra e sistemit dhe për këtë arsye duhet të programohet siç duhet. Jestet e ndryshme u testuan dhe rezultatet u studiuan për të kontrolluar nëse sinjali i duhur dërgohet në stafetë. Modeli i karrigeve me rrota punon në stafetat dhe motorët ndërrues me një sensor nxitues të vendosur në dorën e pacientit. Arduino me përshpejtuesin përdoret për të dërguar sinjal pjerrësie në karrigen me rrota për sa i përket lëvizjes, domethënë, majtas ose djathtas, përpara ose mbrapa. Këtu stafeta vepron si një qark kalimi. Sipas funksionimit të stafetës, karriget me rrota do të lëvizin në atë drejtim përkatës. Ndërfaqja e duhur e të gjithë përbërësve sipas diagramit të qarkut na jep qark të pajisjeve për prototipin e karrigeve me rrota me gjest të bazuar në dorë dhe kontroll të bazuar në doreza me frenim automatik për sigurinë e pacientëve.

Hapi 13: PCRFUNDIM

Ne kishim zbatuar një karrige me rrota automatike, e cila ka përparësi të ndryshme. Ai funksionon në tre mënyra të ndryshme, domethënë modalitetin manual, përshpejtuesin dhe akcelerometrin me modalitetin e frenimit. Gjithashtu, ka dy sensorë tejzanor që rrisin saktësinë e karriges me rrota dhe sigurojnë frenim automatik. Kjo Karrige me rrota është ekonomike dhe mund të jetë e përballueshme për njerëzit e zakonshëm. Me zhvillimin e këtij projekti, ai mund të zbatohet me sukses në një shkallë më të madhe për personat me aftësi të kufizuara. Kostoja e ulët e asamblesë e bën atë vërtet një bonus për publikun e gjerë. Ne gjithashtu mund të shtojmë teknologji të re në këtë karrige me rrota. Nga rezultatet e mësipërme, ne konkludojmë se zhvillimi i të tre mënyrave të kontrollit të një karrige me rrota është testuar dhe funksionon në mënyrë të kënaqshme në një mjedis të brendshëm me ndihmën minimale për personat me aftësi të kufizuara fizike. Ka një përgjigje të mirë ndaj akselerometrit që aktivizon motorët e lidhur me rrotat e karriges. Shpejtësia dhe distanca e mbuluar nga një karrige me rrota mund të përmirësohet më tej nëse sistemi i ingranazheve i lidhur me motorët zëvendësohet nga një fiksim dhe fiksim i cili ka më pak fërkime dhe konsum mekanik. Kostoja e funksionimit të këtij sistemi është shumë më e ulët në krahasim me sistemet e tjera të përdorura për të njëjtin qëllim.