एक्सीलरोमीटर आधारित हैंड जेस्चर नियंत्रित रोबोट का उपयोग कर एरडिनो

रोबोट निर्माण, सेना, चिकित्सा, विनिर्माण, आदि जैसे सभी क्षेत्रों में स्वचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं। लाइन फॉलोअर रोबोट, कंप्यूटर नियंत्रित रोबोट आदि जैसे कुछ बुनियादी रोबोट बनाने के बाद, हमने उपयोग करके इस एक्सीलेरोमीटर आधारित जेस्चर नियंत्रित रोबोट को विकसित किया है। Arduino uno। इस परियोजना में हमने रोबोट को चलाने के लिए हाथ की गति का उपयोग किया है। इस उद्देश्य के लिए हमने एक्सेलेरोमीटर का उपयोग किया है जो त्वरण पर काम करता है।

आवश्यक घटक

1. Arduino UNO
2. डीसी मोटर्स
3. accelerometer
4. HT12D
5. HT12E
6. आरएफ जोड़ी
7. मोटर चालक L293D
8. 9 वोल्ट की बैटरी
9. बैटरी कनेक्टर
10. यूएसबी केबल
11. रोबोट चेसिस

आरएफ जोड़ी:

बटन या जॉयस्टिक जैसी किसी अन्य विधि के स्थान पर हाथ का उपयोग करके एक जेस्चर नियंत्रित रोबोट को नियंत्रित किया जाता है। यहां रोबोट को नियंत्रित करने के लिए केवल हाथ हिलाने की जरूरत है। आपके हाथ में एक संचारण उपकरण का उपयोग किया जाता है जिसमें RF ट्रांसमीटर और एक्सेलेरो मीटर होता है। यह रोबोट को कमांड प्रेषित करेगा ताकि यह आवश्यक कार्य कर सके जैसे कि आगे बढ़ना, रिवर्स करना, बाएं मुड़ना, दाएं मुड़ना और रुकना। इन सभी कार्यों को हाथ के इशारे का उपयोग करके किया जाएगा।

यहां सबसे महत्वपूर्ण घटक एक्सीलेरोमीटर है। एक्सेलेरोमीटर 3 अक्ष त्वरण माप उपकरण है, जिसमें + -3 जी रेंज है। यह उपकरण त्वरण मापने के लिए पॉलीसिलिकॉन सतह सेंसर और सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट का उपयोग करके बनाया गया है। इस उपकरण का आउटपुट प्रकृति में एनालॉग है और त्वरण के आनुपातिक है। जब हम इसे झुकाते हैं तो यह उपकरण गुरुत्वाकर्षण के स्थैतिक त्वरण को मापता है। और गति या कंपन के रूप में एक परिणाम देता है।

सिलिकॉन वेफर के शीर्ष पर रखे गए adxl335 पॉलीसिलिकॉन सरफेस-माइक्रोमैकेड स्ट्रक्चर की डेटशीट के अनुसार । पॉलीसिलिकॉन स्प्रिंग्स वेफर की सतह पर संरचना को निलंबित करते हैं और त्वरण बलों के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करते हैं। संरचना का विक्षेपण एक विभेदक संधारित्र का उपयोग करके मापा जाता है जो स्वतंत्र द्रव्यमान प्लेटों और चलती द्रव्यमान से जुड़ी प्लेटों को शामिल करता है। स्थिर प्लेट्स 180 ° आउट-ऑफ-द-फेज वर्ग तरंगों द्वारा संचालित होती हैं। त्वरण चलती द्रव्यमान को विक्षेपित करता है और अंतर संधारित्र को असंतुलित करता है जिसके परिणामस्वरूप एक सेंसर आउटपुट होता है जिसका आयाम त्वरण के लिए आनुपातिक होता है। चरण-संवेदनशील डिमोड्यूलेशन तकनीकों का उपयोग तब त्वरण की परिमाण और दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

एक्सीलरोमीटर का पिन विवरण

1. Vcc 5 वोल्ट की आपूर्ति इस पिन पर कनेक्ट होनी चाहिए।
2. एक्स-आउट यह पिन एक्स डायरेक्शन में एनालॉग आउटपुट देता है
3. Y-OUT यह पिन y दिशा में एक एनालॉग आउटपुट देता है
4. Z-OUT यह पिन z दिशा में एक एनालॉग आउटपुट देता है
5. जीएनडी ग्राउंड
6. ST यह पिन सेंसर की सेट संवेदनशीलता के लिए उपयोग किया जाता है

सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

Gesture नियंत्रित रोबोट दो खंडों में विभाजित है:

1. ट्रांसमीटर का हिस्सा
2. रिसीवर हिस्सा है

ट्रांसमीटर भाग में एक एक्सेलेरोमीटर और एक आरएफ ट्रांसमीटर इकाई का उपयोग किया जाता है। जैसा कि हमने पहले ही चर्चा की है कि एक्सीलरोमीटर एक एनालॉग आउटपुट देता है इसलिए यहां हमें इस एनालॉग डेटा को डिजिटल में बदलने की आवश्यकता है। इस प्रयोजन के लिए हमने किसी एडीसी के स्थान पर 4 चैनल तुलनित्र सर्किट का उपयोग किया है। संदर्भ वोल्टेज सेट करके हम एक डिजिटल सिग्नल प्राप्त करते हैं और फिर इस सिग्नल को HT12E एनकोडर पर लागू करते हैं ताकि डेटा को एनकोड किया जा सके या इसे सीरियल रूप में परिवर्तित किया जा सके और फिर पर्यावरण में आरएफ ट्रांसमीटर का उपयोग करके इस डेटा को भेजें।

रिसीवर के अंत में हमने डेटा प्राप्त करने के लिए आरएफ रिसीवर का उपयोग किया है और फिर HT12D डिकोडर पर लागू किया है। इस डिकोडर IC ने सीरियल डेटा को समानांतर में कनवर्ट किया और फिर Arduino का उपयोग करके पढ़ा। प्राप्त आंकड़ों के अनुसार हम आगे, पीछे, बाएं, दाएं और स्टॉप दिशा में दो डीसी मोटर का उपयोग करके रोबोट चलाते हैं।

काम कर रहे

जेस्चर नियंत्रित रोबोट हाथ की चाल के अनुसार चलता है क्योंकि हम अपने हाथ में ट्रांसमीटर रखते हैं। जब हम सामने की ओर हाथ झुकाते हैं, तो रोबोट आगे बढ़ना शुरू कर देता है और तब तक आगे बढ़ना जारी रखता है जब तक कि अगली कमान नहीं दी जाती।

जब हम पिछड़े पक्ष में हाथ झुकाते हैं, तो रोबोट अपनी स्थिति बदल देता है और अन्य आदेश दिए जाने तक पीछे की दिशा में चलना शुरू कर देता है।

जब हम इसे बाईं ओर झुकाते हैं तो रोबोट अगले कमांड तक बाएं मुड़ जाता है।

जब हमने राइट साइड में हाथ झुकाए तो रोबोट राइट हो गया।

और रोबोट को रोकने के लिए हम स्थिर रहते हैं।

ट्रांसमीटर अनुभाग के लिए सर्किट आरेख

रिसीवर अनुभाग के लिए सर्किट आरेख

इस हाथ का इशारा नियंत्रित रोबोट के लिए सर्किट काफी सरल है। जैसा कि ऊपर योजनाबद्ध आरेखों में दिखाया गया है, एक आरएफ जोड़ी का उपयोग संचार के लिए किया जाता है और आर्डिनो के साथ जुड़ा हुआ है। रोबोट चलाने के लिए मोटर चालक को आर्डूइनो से जोड़ा जाता है। मोटर ड्राइवर का इनपुट पिन 2, 7, 10 और 15 क्रमशः arduino डिजिटल पिन नंबर 6, 5, 4 और 3 से जुड़ा है। यहाँ हमने रोबोट को चलाने के लिए दो डीसी मोटर्स का उपयोग किया है जिसमें एक मोटर मोटर चालक 3 और 6 के आउटपुट पिन से जुड़ी है और दूसरी मोटर 11 और 14. 9 पर जुड़ी हुई है। मोटर चालक को मोटर चलाने के लिए 9 वोल्ट की बैटरी का उपयोग किया जाता है। ।

कार्यक्रम की व्याख्या

कार्यक्रम में सबसे पहले हमने मोटर्स के लिए आउटपुट पिंस को परिभाषित किया है।

और फिर सेटअप में हमने पिन करने के निर्देश दिए हैं।

इसके बाद हम 'if स्टेटमेंट' का उपयोग करके इनपुट पढ़ते हैं और सापेक्ष ऑपरेशन करते हैं।

इस जेस्चर नियंत्रित रोबोट के लिए कुल पाँच शर्तें हैं जो नीचे दे रहे हैं:

हाथ का हिलना	इशारे से Arduino के लिए इनपुट
पक्ष	डी 3	डी 2	डी 1	डी ०	दिशा
स्थिर	०	०	०	०	रुकें
सही झुकाएं	०	०	०	1	दायें मुड़ो
झुकाव छोड़ दिया	०	०	1	०	बांए मुड़िए
वापस झुकाव	1	०	०	०	पिछड़ा
सामने की ओर झुका हुआ	०	1	०	०	आगे

हमने उपरोक्त तालिका स्थितियों के अनुसार पूरा कार्यक्रम लिखा है। नीचे पूरा कोड है।