Arduino का उपयोग करते हुए जेस्चर नियंत्रित रोबोट: 7 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

निर्माण, सैन्य, निर्माण, संयोजन आदि जैसे कई क्षेत्रों में रोबोट का उपयोग किया जाता है। रोबोट स्वायत्त या अर्ध-स्वायत्त हो सकते हैं। स्वायत्त रोबोटों को किसी मानवीय हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है और वे स्थिति के अनुसार अपने आप कार्य कर सकते हैं। अर्ध-स्वायत्त रोबोट इंसानों द्वारा दिए गए निर्देशों के अनुसार काम करते हैं। इन अर्ध-स्वायत्त को रिमोट, फोन, इशारों आदि द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। हमने पहले कुछ IoT आधारित रोबोट बनाए थे, जिन्हें वेबसर्वर से नियंत्रित किया जा सकता है।

आज के लेख में, हम Arduino, MPU6050 Accelerometer, nRF24L01 ट्रांसीवर जोड़ी और L293D मोटर ड्राइवर मॉड्यूल का उपयोग करके एक जेस्चर-नियंत्रित रोबोट बनाने जा रहे हैं। हम इस रोबोट को दो भागों में डिजाइन करेंगे। एक ट्रांसमीटर है, और दूसरा रिसीवर है। ट्रांसमीटर सेक्शन में एक Arduino Uno, MPU6050 Accelerometer और Gyroscope, और nRF24L01 होते हैं जबकि रिसीवर सेक्शन में एक Arduino Uno, nRF24L01, दो DC मोटर्स और एक L293D मोटर ड्राइवर होता है। ट्रांसमीटर रोबोट को नियंत्रित करने के लिए रिमोट के रूप में कार्य करेगा जहां रोबोट इशारों के अनुसार आगे बढ़ेगा।

चरण 1: आवश्यक घटक

• अरुडिनो ऊनो (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC मोटर (2)
• L293D मोटर चालक मॉड्यूल
• बैटर

MPU6050 एक्सेलेरोमीटर और Gyroscope MPU6050 सेंसर मॉड्यूल एक पूर्ण 6-अक्ष (3-अक्ष एक्सेलेरोमीटर और 3-अक्ष Gyroscope) माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम है। MPU6050 सेंसर मॉड्यूल में ऑन-चिप तापमान सेंसर भी है। इसमें माइक्रोकंट्रोलर और अन्य सेंसर उपकरणों जैसे 3-अक्ष मैग्नेटोमीटर, प्रेशर सेंसर, आदि के साथ संचार करने के लिए एक I2C बस और सहायक I2C बस इंटरफ़ेस है। MPU6050 सेंसर मॉड्यूल का उपयोग त्वरण, वेग, अभिविन्यास, विस्थापन और कुछ अन्य गति को मापने के लिए किया जाता है। -संबंधित पैरामीटर। इस सेंसर मॉड्यूल में एक इनबिल्ट डिजिटल मोशन प्रोसेसर भी है जो जटिल गणना कर सकता है।

NRF24L01 ट्रांसीवर मॉड्यूल

nRF24L01 दुनिया भर में 2.4 - 2.5 GHz ISM बैंड के लिए सिंगल-चिप रेडियो ट्रांसीवर है। ट्रांसीवर में पूरी तरह से एकीकृत आवृत्ति सिंथेसाइज़र, एक पावर एम्पलीफायर, एक क्रिस्टल ऑसीलेटर, एक डिमोडुलेटर, एक मॉड्यूलर और एक एन्हांस्ड शॉकबर्स प्रोटोकॉल इंजन होता है। SPI इंटरफ़ेस के माध्यम से आउटपुट पावर, फ़्रीक्वेंसी चैनल और प्रोटोकॉल सेटअप आसानी से प्रोग्राम करने योग्य हैं। इस ट्रांसीवर मॉड्यूल की ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज 1.9V से 3.6V है। इसमें बिल्ट-इन पावर डाउन और स्टैंडबाय मोड हैं जो इसे बिजली की बचत और आसानी से प्राप्त करने योग्य बनाते हैं।

चरण 2: अरुडिनो का उपयोग करते हुए हैंड जेस्चर नियंत्रित रोबोट का कार्य करना

इस Arduino जेस्चर कंट्रोल कार की कार्यप्रणाली को समझने के लिए, आइए हम इस प्रोजेक्ट को दो भागों में विभाजित करें। पहला भाग ट्रांसमीटर भाग (रिमोट) है जिसमें MPU6050 एक्सेलेरोमीटर सेंसर लगातार Arduino और nRF ट्रांसमीटर के माध्यम से रिसीवर (रोबोट) को सिग्नल भेजता है।

दूसरा भाग रिसीवर भाग (रोबोट कार) है जिसमें एनआरएफ रिसीवर प्रेषित डेटा प्राप्त करता है और इसे अरुडिनो को भेजता है, जो उन्हें आगे संसाधित करता है और तदनुसार रोबोट को स्थानांतरित करता है।

MPU6050 एक्सेलेरोमीटर सेंसर XYZ निर्देशांक पढ़ता है और निर्देशांक Arduino को भेजता है। इस परियोजना के लिए, हमें केवल X और Y निर्देशांक चाहिए। Arduino तब निर्देशांक के मूल्यों की जाँच करता है और डेटा को nRF ट्रांसमीटर को भेजता है। प्रेषित डेटा nRF रिसीवर द्वारा प्राप्त किया जाता है। रिसीवर डेटा को रिसीवर साइड के Arduino को भेजता है। Arduino मोटर चालक IC को डेटा भेजता है और मोटर चालक मोटरों को आवश्यक दिशा में घुमाता है।

चरण 3: सर्किट आरेख

Arduino हार्डवेयर का उपयोग करते हुए इस हैंड जेस्चर नियंत्रित रोबोट को दो खंडों में विभाजित किया गया है

1. ट्रांसमीटर
2. रिसीवर

चरण 4: Arduino जेस्चर नियंत्रित कार के लिए ट्रांसमीटर सर्किट

इस परियोजना के ट्रांसमीटर खंड में MPU6050 एक्सेलेरोमीटर और Gyroscope, nRF24L01Transceiver, और Arduino Uno शामिल हैं। Arduino लगातार MPU6050 से डेटा प्राप्त करता है और इस डेटा को nRF ट्रांसमीटर को भेजता है। आरएफ ट्रांसमीटर डेटा को पर्यावरण में पहुंचाता है।

चरण 5: Arduino जेस्चर नियंत्रित कार के लिए रिसीवर सर्किट

इस जेस्चर नियंत्रित रोबोट के रिसीवर सेक्शन में Arduino Uno, nRF24L01 ट्रांसीवर, 2 DC मोटर्स और एक मोटर ड्राइवर मॉड्यूल शामिल हैं। NRF24L01 रिसीवर ट्रांसमीटर से डेटा प्राप्त करता है और इसे Arduino को भेजता है। फिर प्राप्त संकेतों के अनुसार, Arduino DC मोटर्स को स्थानांतरित करता है।

चरण 6: कार्यक्रम की व्याख्या

Arduino का उपयोग करने वाले जेस्चर नियंत्रित रोबोट के लिए, पूरा कोड यहां उपलब्ध है। नीचे हम प्रोग्राम को लाइन दर लाइन समझा रहे हैं।

ट्रांसमीटर साइड प्रोग्राम

इस प्रोग्राम में, Arduino MPU6050 से डेटा पढ़ता है और इसे nRF 24L01 ट्रांसमीटर को भेजता है।

1. आवश्यक पुस्तकालय फाइलों को जोड़कर कार्यक्रम शुरू करें। आप दिए गए लिंक से लाइब्रेरी फाइल डाउनलोड कर सकते हैं।

एसपीआई.एच

nRF24L01.h

वायर.एच

एमपीयू6050.एच

2. फिर MPU6050 Gyroscope और Accelerometer डेटा के लिए चर परिभाषित करें। यहां केवल एक्सेलेरोमीटर डेटा का इस्तेमाल किया जाएगा।

3. संचार और एनआरएफ ट्रांसमीटर सीएन और सीएसएन पिन के लिए रेडियो पाइप पते को परिभाषित करें।

4. शून्य सेटअप () फ़ंक्शन के अंदर, सीरियल मॉनिटर शुरू करें। और वायर और रेडियो संचार को भी इनिशियलाइज़ करें। Radio.setDataRate का इस्तेमाल डेटा ट्रांसमिशन रेट सेट करने के लिए किया जाता है।

5. MPU6050 सेंसर डेटा पढ़ें। यहां हम केवल X और Y दिशा एक्सेलेरोमीटर डेटा का उपयोग कर रहे हैं।

6. अंत में, रेडियो.राइट फ़ंक्शन का उपयोग करके सेंसर डेटा संचारित करें।

रिसीवर साइड प्रोग्राम

1. हमेशा की तरह, आवश्यक पुस्तकालय फाइलों को शामिल करके कार्यक्रम शुरू करें।

2. संचार और एनआरएफ ट्रांसमीटर सीएन और सीएसएन पिन के लिए रेडियो पाइप पते को परिभाषित करें।

3. बाएँ और दाएँ DC मोटर पिन को परिभाषित करें।

4. अब जांचें कि रेडियो उपलब्ध है या नहीं। अगर ऐसा है, तो डेटा पढ़ें।

5. अब प्राप्त आंकड़ों की तुलना करें और शर्तों के अनुसार मोटरों को चलाएं।

चरण 7: Arduino का उपयोग करके हैंड जेस्चर नियंत्रित रोबोट का परीक्षण करना

एक बार हार्डवेयर तैयार हो जाने के बाद, ट्रांसमीटर और रिसीवर साइड Arduinos दोनों को अपने लैपटॉप से कनेक्ट करें और कोड अपलोड करें। फिर रोबोट कार को नियंत्रित करने के लिए MPU6050 एक्सेलेरोमीटर को घुमाएँ।

जेस्चर नियंत्रित रोबोट का पूरा काम वीडियो में देखा जा सकता है।