Mbërthimi automatik duke përdorur një sensor lazer dhe komandat zanore: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Të kapësh objekte të cilat na duken të thjeshta dhe të natyrshme për të bërë është në fakt një detyrë komplekse. Njeriu përdor shqisën e shikimit për të përcaktuar distancën nga objekti që dëshiron të kapë. Dora hapet automatikisht kur është në afërsi të objektit që kapet dhe pastaj mbyllet shpejt për ta kapur mirë objektin. Unë e kam përdorur këtë teknikë në një mënyrë të thjeshtuar në këtë mini projekt, por në vend të kamerës kam përdorur një sensor lazer për të vlerësuar distancën e objektit nga kapësja dhe komandat zanore për kontroll.

Hapi 1: Lista e Pjesëve

Në këtë projekt të vogël do t'ju duhen vetëm disa nga pjesët e listuara më poshtë. Si kontrollues kam përdorur Arduino mega 2560, por ju gjithashtu mund të përdorni UNO ose ndonjë Arduino tjetër. Si sensor i distancës kam përdorur një sensor lazer VL53L0X i cili ka saktësi të mirë (rreth disa milimetra) dhe shkon deri në 2 metra. Në këtë projekt mund të përdorni për testimin e çdo kapëse dhe servo, por duhet ta furnizoni atë nga një burim energjie i veçantë, p.sh.: një furnizim me energji 5V ose një bateri LiPo (7.4V ose 11.1V) përmes një konvertuesi zbritës që zvogëlon tensionin në 5V

Pjesët e nevojshme në këtë projekt:

• VL53L0X Sensor ToF Laser x1
• Servo dixhitale x1
• Arduino mega 2560 x1
• Mbërthyes robotik x1
• Breadboard x1
• Butoni i prekjes me prekje x1
• Bluetooth HC-06
• Rezistenca 10k x1
• Furnizimi me energji 5V/2A

Versioni i zgjeruar:

1. Moduli i sensorit të monitorit aktual CJMCU-219 x1

2. Bordi i Zhvillimit të Shoferit WS2812 RGB LED x1

Hapi 2: Lidhja e Pjesëve Elektronike

Figura e parë tregon të gjitha lidhjet e nevojshme. Në fotot e mëposhtme mund të shihni hapat e ardhshëm të lidhjes së moduleve individuale. Në fillim, butoni i shtypjes ishte i lidhur me pin 2 të Arduino, pastaj servo në pin 3 dhe në fund sensori i distancës me lazer VL53L0X nëpërmjet autobusit I2C (SDA, SCL).

Lidhjet e moduleve elektronike janë si më poshtë:

Sensor lazer VL53L0X -> Arduino Mega 2560

• SDA - SDA
• SCL - SCL
• VCC - 5V
• GND - GND

Servo -> Arduino Mega 2560

Sinjal (tela portokalli) - 3

Servo -> Furnizimi me energji 5V/2A

• GND (tela ngjyrë kafe) - GND
• VCC (tela e kuqe) - 5V

Butoni Push -> Arduino Mega 2560

• Pin 1 - 3.3 ose 5V
• Pin 2 - 2 (dhe përmes rezistencës 10k në tokë)

Bluetooth (HC -06) -> Arduino Mega 2560

• TXD - TX1 (19)
• RXD - RX1 (18)
• VCC - 5V
• GND - GND

Hapi 3: Arduino Mega Code

Unë kam përgatitur programet e mëposhtme Arduino të disponueshme në GitHub tim:

• VL53L0X_gripper_control
• Voice_VL53L0X_gripper_control

Programi i parë i quajtur "VL53L0X_gripper_control" realizon detyrën e kapjes automatike të një objekti që është zbuluar nga sensori lazer VL53L0X. Para përpilimit dhe ngarkimit të programit shembull, sigurohuni që keni zgjedhur "Arduino Mega 2560" si platformë të synuar siç tregohet më sipër (Arduino IDE -> Mjetet -> Bordi -> Arduino Mega ose Mega 2560). Programi Arduino kontrollon në lakin kryesor - "void loop ()" nëse ka ardhur leximi i ri nga sensori lazer (funksioni readRangeContinuousMillimeters ()). Nëse distanca e lexuar nga sensori "distance_mm" është më e madhe se vlera "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_FAR" ose më pak se "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR" atëherë servo fillon të mbyllet. Në raste të tjera, fillon të hapet. Në pjesën tjetër të programit, në funksionin "digitalRead (gripperOpenButtonPin)", gjendja e butonit të shtypjes kontrollohet vazhdimisht dhe nëse shtypet, kapësja do të hapet pavarësisht se është e mbyllur për shkak të afërsisë së objektit (distance_mm është më pak se THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR).

Programi i dytë "Voice_VL53L0X_gripper_control" ju lejon të kontrolloni kapësen duke përdorur komandat zanore. Komandat zanore përpunohen nga aplikacioni BT Voice Control for Arduino nga Google Play dhe më tej dërgohen përmes bluetooth në Arduino. Programi Arduino kontrollon në lakin kryesor - "void loop ()" nëse komanda (karakteri) e re është dërguar nga aplikacioni Android përmes bluetooth -it. Nëse ka ndonjë karakter të ardhur nga seriali bluetooth programi lexon të dhënat serike derisa të hasë në fund të udhëzimit zanor "#". Pastaj fillon ekzekutimin e funksionit "void processInput ()" dhe në varësi të komandës zanore thirret një funksion specifik kontrolli.

Hapi 4: Testimi i kapjes automatike

Videoja nga "Hapi 1" tregon testet e kapësit robotik bazuar në programin nga pjesa e mëparshme "Arduino Mega Code". Kjo video po tregon se si hapet automatikisht kur objekti është afër tij dhe pastaj e kap këtë objekt nëse është brenda mundësive të kapësit. Reagimi nga sensori i distancës lazer i përdorur këtu është qartë i dukshëm në pjesën tjetër të videos kur lëviz shishen përpara dhe prapa, gjë që shkakton një reagim të shpejtë dhe ndryshim të kontrollit të kapjes.

Hapi 5: Mbërthim automatik i aktivizuar me zë

Në hapin tjetër në zhvillimin e këtij projekti, unë shtova kontrollin e zërit në të. Falë komandës zanore, unë mund të kontrolloj mbylljen, hapjen dhe shpejtësinë e kapëses. Kontrolli i zërit në këtë rast është shumë i dobishëm kur hapni kapësen që mban objektin. Ai zëvendëson butonin dhe lejon kontroll të lehtë të kapëses të vendosur në robotin celular.

Nëse ju pëlqen ky projekt mos harroni të votoni dhe shkruani në koment atë që dëshironi të shihni në postimin tjetër si një përmirësim i mëtejshëm i këtij projekti:) Shikoni projektet e mia të tjera që lidhen me robotikën, thjesht vizitoni:

• facebook
• YouTube
• faqen time te internetit