Accelerometerbaserad handgeststyrd robot med arduino

Robotar spelar en viktig roll i automatisering inom alla sektorer som bygg, militär, medicinsk, tillverkning, etc. Efter att ha vissa grundläggande robotar som linje efterföljare robot, datorstyrd robot, etc, vi har utvecklat denna accelerometer baserad gest kontrollerad robot med hjälp av arduino uno. I detta projekt har vi använt handrörelse för att driva roboten. För detta ändamål har vi använt accelerometer som fungerar på acceleration.

Nödvändiga komponenter

1. Arduino UNO
2. DC-motorer
3. Accelerometer
4. HT12D
5. HT12E
6. RF-par
7. Motordrivrutin L293D
8. 9 Volt batteri
9. Batterikontakt
10. USB-kabel
11. Robot Chasis

RF Pair:

En geststyrd robot styrs med handen i stället för någon annan metod som knappar eller joystick. Här behöver man bara röra handen för att styra roboten. En sändningsenhet används i din hand som innehåller RF-sändare och accelerometer. Detta kommer att överföra kommandot till roboten så att den kan utföra den uppgift som krävs som att gå framåt, bakåt, sväng vänster, sväng höger och stoppa. Alla dessa uppgifter kommer att utföras med hjälp av handgester.

Här är den viktigaste komponenten accelerometer. Accelerometer är en 3-axlig accelerationsmätanordning med + -3g räckvidd. Denna enhet är tillverkad med hjälp av polysilikon ytsensor och signalkonditioneringskrets för att mäta acceleration. Utgången från denna enhet är analog till sin natur och proportionell mot accelerationen. Den här enheten mäter den statiska tyngdaccelerationen när vi lutar den. Och ger ett resultat i form av rörelse eller vibrationer.

Enligt databladet för adxl335 polysilikon ytmikromaskinerad struktur placerad ovanpå kiselskivan. Polysiliconfjädrar upphänger strukturen över skivans yta och ger ett motstånd mot accelerationskrafter. Böjning av strukturen mäts med hjälp av en differentiell kondensator som innehåller oberoende fasta plattor och plattor fästa vid den rörliga massan. De fasta plattorna drivs av 180 ° fyrkantiga vågor utan fas. Acceleration avböjer den rörliga massan och obalanserar differentialkondensatorn vilket resulterar i en sensorutgång vars amplitud är proportionell mot accelerationen. Faskänsliga demodulationstekniker används sedan för att bestämma accelerationens storlek och riktning.

Stift Beskrivning av accelerometer

1. Vcc 5 volt matning ska anslutas vid denna stift.
2. X-OUT Denna stift ger en analog utgång i x-riktning
3. Y-UT Denna stift ger en analog utgång i y-riktning
4. Z-OUT Denna stift ger en analog utgång i z-riktning
5. GND Ground
6. ST Denna stift används för att ställa in sensorns känslighet

Kretsschema och förklaring

Geststyrd robot är uppdelad i två sektioner:

1. Sändardel
2. Mottagardel

I sändardelen används en accelerometer och en RF-sändarenhet. Som vi redan har diskuterat ger accelerometern en analog utgång så här måste vi konvertera denna analoga data till digital. För detta ändamål har vi använt 4-kanalkompatibilitetskrets i stället för någon ADC. Genom att ställa in referensspänning får vi en digital signal och applicerar sedan denna signal på HT12E-kodaren för att koda data eller konvertera den till seriell form och sedan skicka dessa data med hjälp av RF-sändare i miljön.

Vid mottagaränden har vi använt RF-mottagare för att ta emot data och sedan applicerat på HT12D-avkodare. Denna avkodare-IC omvandlar mottagen seriell data till parallell och läses sedan med hjälp av arduino. Enligt mottagna data kör vi robot genom att använda två likströmsmotorer i riktning framåt, bakåt, vänster, höger och stopp.

Arbetssätt

Geststyrd robot rör sig enligt handrörelse när vi placerar sändaren i vår hand. När vi lutar handen i framsidan börjar roboten att röra sig framåt och fortsätter framåt tills nästa kommando ges.

När vi lutar handen bakåt ändrar roboten sitt tillstånd och börjar röra sig bakåt tills annat kommando ges.

När vi lutar den på vänster sida, kommer du att sväng vänster till nästa kommando.

När vi lutar hand i höger sida vände roboten åt höger.

Och för att stoppa roboten håller vi handen i stabil.

Kretsschema för sändaravsnittet

Kretsschema för mottagarsektionen

Kretsen för den här handstyrda roboten är ganska enkel. Som visas i schematiska diagram ovan används ett RF-par för kommunikation och anslutet till arduino. Motordrivrutinen är ansluten till arduino för att köra roboten. Motorförarens ingångsstift 2, 7, 10 och 15 är ansluten till arduino digitala stift nummer 6, 5, 4 respektive 3. Här har vi använt två likströmsmotorer för att driva robot där en motor är ansluten vid motorns drivdon 3 och 6 och en annan motor är ansluten vid 11 och 14. Ett 9-voltsbatteri används också för att driva motorföraren för att köra motorer.

Programförklaring

I programmet har vi först och främst definierade utgångsstift för motorer.

Och sedan i installationen har vi gett anvisningarna att fästa.

Efter detta läser vi input genom att använda 'if statement' och utföra relativ operation.

Det finns totalt fem villkor för denna geststyrda robot som anges nedan:

Handrörelse	Ingång för Arduino från gest
Sida	D3	D2	D1	D0	Riktning
Stabil	0	0	0	0	Sluta
Lutar rätt	0	0	0	1	Sväng höger
Lutning vänster	0	0	1	0	Sväng vänster
Lutar tillbaka	1	0	0	0	Bakåt
Lutning fram	0	1	0	0	Fram

Vi har skrivit hela programmet enligt tabellvillkoren ovan. Nedan är den fullständiga koden.