श्री वॉलप्लेट का सिर आपको ट्रैक करने के लिए मुड़ता है: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह मिस्टर वॉलप्लेट्स आई इल्यूजन रोबोट https://www.instructables.com/id/Mr-Wallplates-Eye-Illusion का अधिक उन्नत संस्करण है। एक अल्ट्रासोनिक सेंसर मिस्टर वॉलप्लेट के सिर को आपके सामने चलने पर आपको ट्रैक करने की अनुमति देता है।

प्रक्रिया को संक्षेप में निम्नानुसार किया जा सकता है। सेंसर पहले 60 डिग्री वामावर्त (बाएं) मुड़ता है, और फिर 3 फीट से करीब की वस्तु के लिए स्कैन करते समय दाएं मुड़ता है। यदि यह 60 डिग्री दाएं पहुंचने से पहले कुछ भी पता नहीं लगाता है, तो यह बाईं ओर मुड़ता है और तब तक स्कैन करता है जब तक कि यह किसी वस्तु का पता नहीं लगा लेता। फिर सिर उसका सामना करने के लिए मुड़ता है, सेंसर बाईं ओर बाईं ओर मुड़ता है (-60 डिग्री), और फिर से दाईं ओर स्कैन करता है। यह सिर घुमाना और स्कैन करना तब तक जारी रहता है जब तक कि वस्तु 3 फीट से अधिक पीछे न हट जाए या बहुत बाएं या दाएं न चला जाए। प्रोग्राम लॉजिक का अधिक विस्तृत सारांश चरण #6 में है।

यह ट्रैकिंग विधि तेज़ गति वाली वस्तुओं के लिए उपयुक्त नहीं है, जैसा कि वीडियो से स्पष्ट है। इस लेखन के अंत में कुछ टिप्पणियां हैं, जो कई अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करके एक अलग ट्रैकिंग विधि का वर्णन करती हैं।

सेंसर मोटर काफी कम गति से चलने के लिए तैयार है। मैंने तेज गति की कोशिश की, लेकिन उनके परिणामस्वरूप झटकेदार हरकतें हुईं जो अच्छी नहीं लग रही थीं, और ट्रैकिंग बहुत तेज नहीं थी।

एक दिलचस्प बात यह है कि सेंसर कठोर सतहों वाली वस्तुओं का पता लगाने के लिए सबसे अच्छा काम करता है जो ध्वनि को अच्छी तरह से प्रतिबिंबित करते हैं। एक नरम सतह वाली वस्तु, जैसे कि कोई मोटा स्वेटर पहने हुए, बहुत दूर होने पर (मेरे परीक्षणों में लगभग 3½ फीट से अधिक) बिल्कुल भी नहीं पहचाना जा सकता है। जब मैंने नालीदार गत्ते का एक टुकड़ा अपने सामने लगभग 13”x20” रखा और सेंसर की ओर चला, तो उसने मुझे लगभग 8 फीट दूर पाया।

वीडियो में, सेंसर और सिर को मेरी ओर इंगित करने के लिए, मैं जानबूझकर किनारे की ओर बढ़ते हुए लगभग ढाई फीट दूर रहा। निकट दूरी पर परीक्षणों में, सेंसर ने कुछ हद तक अपनी बाईं ओर इशारा किया, क्योंकि सेंसर के देखने के क्षेत्र के दाहिने किनारे ने मेरी बांह का पता लगाया। देखने का क्षेत्र लगभग 25 या 30 डिग्री है।

कंप्यूटर पर माइंडस्टॉर्म EV3 सॉफ़्टवेयर का उपयोग एक प्रोग्राम बनाने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में EV3 ब्रिक नामक एक माइक्रोकंट्रोलर में डाउनलोड किया जाता है। प्रोग्रामिंग विधि आइकन-आधारित है, जिसमें प्रोग्रामिंग ब्लॉक जैसे मोटर ब्लॉक, अल्ट्रासोनिक सेंसर ब्लॉक, मैथ ब्लॉक आदि का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक ब्लॉक में विकल्प और पैरामीटर होते हैं। यह बहुत आसान और बहुमुखी है। इसके अलावा, परीक्षण उद्देश्यों के लिए, जब ब्रिक कंप्यूटर से जुड़ा होता है और प्रोग्राम चल रहा होता है, तो कंप्यूटर पर डिस्प्ले वास्तविक समय में दिखाता है, प्रत्येक मोटर का कोण और वह दूरी जो सेंसर किसी वस्तु का पता लगा रहा है। इसके अलावा, माउस कर्सर को प्रोग्राम में डेटा वायर पर रखा जा सकता है, और उस डेटा वायर का मान (वास्तविक समय में) कर्सर के पास एक छोटी विंडो में प्रदर्शित होता है। (डेटा वायर का उपयोग एक प्रोग्रामिंग ब्लॉक से दूसरे में मान ले जाने के लिए किया जाता है।)

आपूर्ति

1. लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 सेट।
2. लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 अल्ट्रासोनिक सेंसर। यह EV3 सेट में शामिल नहीं है।
3. 2 गोल, प्लास्टिक, टेक-आउट कंटेनर व्यास में कम से कम 6 इंच (16 सेमी) और 1 ¾ इंच (4 1/2 सेमी) ऊंचा। या, उसी व्यास का एक टब और लगभग साढ़े तीन इंच ऊंचा भी ठीक रहेगा।
4. 4 #8 चपटे बोल्ट, 1½ इंच (लगभग 4 सेमी) लंबे।
5. बोल्ट के लिए 4 नट।
6. 2 #6 राउंडहेड स्क्रू, लगभग ½ इंच (1 सेमी) लंबा, अधिमानतः टेक-आउट कंटेनरों के समान रंग।

उपकरण:

1. ड्रिल और ड्रिल बिट्स।
2. पेंचकस।
3. कैंची।

चरण 1: सेंसर के लिए मोटर

टेक-आउट कंटेनरों में से एक के अंदर एक बड़ी मोटर रखें और चिह्नित करें कि तल पर 2 छेद कहाँ ड्रिल करें। मेरे कंटेनरों में एक गोलाकार इंडेंटेशन है, और मैंने इसके अंदर छेद बनाने का फैसला किया, ताकि बोल्ट के सिर बाहर न चिपके और यूनिट को डगमगाए।

मोटर का समर्थन करने के लिए 3-होल ब्लैक लेगो तत्वों के साथ, छेद के माध्यम से ऊपर जाने वाले 2 बोल्ट का उपयोग करके मोटर संलग्न करें।

कैंची का उपयोग करके, केबल के लिए जगह बनाने के लिए कंटेनर के पीछे से एक टुकड़ा काट लें।

फोटो में दिखाए गए अनुसार 3 ग्रे लेगो तत्वों का उपयोग करके मोटर को अल्ट्रासोनिक सेंसर संलग्न करें।

चरण 2: सिर के लिए मोटर

सबसे पहले, दूसरे टेक-आउट कंटेनर से ऊर्ध्वाधर होंठ को काटने के लिए कैंची का उपयोग करें, ताकि यह पहले कंटेनर के रिम में उल्टा फिट हो जाए। 2 क्षैतिज रिम्स को बाद में शिकंजा के साथ जोड़ा जाएगा, ताकि 2 कंटेनरों को मजबूती से जोड़ा जा सके।

दूसरी बड़ी मोटर को अपसाइड-डाउन टेक-आउट कंटेनर के ऊपर रखें, जिसके किनारे पर लगभग ½ इंच केबल कनेक्शन हो। सिर को कंटेनर पर ठीक से फिट करने के लिए यह आवश्यक है। मोटर के 2 सबसे दूर के छिद्रों के लिए 2 छेदों को चिह्नित करें और ड्रिल करें।

मोटर का समर्थन करने के लिए 3-छेद वाले काले तत्वों के साथ, छेद के माध्यम से ऊपर जाने वाले 2 बोल्ट का उपयोग करके मोटर संलग्न करें।

कैंची का उपयोग करके, कंटेनर के किनारे से एक टुकड़ा काट लें, जिससे लगभग ४ १/२ इंच (११ सेंटीमीटर) चौड़ा गैप बन जाए। अल्ट्रासोनिक सेंसर को बाहर निकलने और एक तरफ से दूसरी तरफ जाने के लिए इसकी आवश्यकता होती है। मोटर के एक्सल को गैप के बीच में लाइन अप करना चाहिए।

चरण 3: शीर्ष को संशोधित करें

मिस्टर वॉलप्लेट हेड को "मिस्टर" से लें। वॉलप्लेट्स आई इल्यूजन”रोबोट, और रियर स्टैंड को हटा दें। इसे आसानी से खींचा जा सकता है।

तस्वीरों में से एक का जिक्र करते हुए, 2 एक्स-आकार के काले तत्व और 2 नीले तत्व लें जिनके एक छोर पर "एक्स" और दूसरे छोर पर "ओ" जैसा क्रॉस-सेक्शन है। दिखाए गए अनुसार उन्हें सिर पर नीचे के तत्व से संलग्न करें। उन पर कंटेनर के चारों ओर सिर सरक जाएगा।

चरण 4: सिर को मोटर से जोड़ दें

पहली तस्वीर में दिखाए गए तत्वों को लें (लंबे को छोड़कर) और उन्हें एक साथ संलग्न करें जैसा कि दूसरी तस्वीर में दिखाया गया है। फिर दिखाए गए अनुसार सिर के नीचे के पास संलग्न करें। यह सिर को सहारा देगा और सिर को ऊपर-नीचे होने से बचाएगा।

लंबे, ग्रे एक्स-क्रॉस-सेक्शन तत्व का उपयोग करके, मोटर को लिप-मोटर के नीचे के छेदों में संलग्न करें। जैसा कि दिखाया गया है, पिछले पैराग्राफ से समर्थन के लिए तत्व को आगे स्लाइड करें।

चरण 5: EV3 ब्रिक को मिस्टर वॉलप्लेट से कनेक्ट करें

EV3 सेट में फ्लैट केबल इस प्रकार ईंट से जुड़ते हैं:

पोर्ट ए: छोटे लिप-मोटर के लिए 14 इंच (35 सेमी) केबल।

पोर्ट बी: सिर के लिए बड़ी मोटर के लिए 10 इंच (26 सेमी) केबल।

पोर्ट सी: अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए बड़ी मोटर के लिए 14 इंच (35 सेमी) केबल।

पोर्ट 4: अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए सबसे लंबी केबल, ईंट के पास एक लूप के साथ। लूप सेंसर को बेहतर तरीके से चलने देगा।

जांचें कि सेंसर अपने कंटेनर से सीधे बाहर की ओर है। आप सेंसर मोटर को हाथ से घुमा सकते हैं। हेड असेंबली को सेंसर कंटेनर के ऊपर रखें, ताकि सेंसर गैप के बीच में चिपका रहे। दोनों कंटेनर रिम्स के माध्यम से 2 पायलट छेद ड्रिल करें, अंतराल के किनारों से लगभग 1 इंच पहले। 2 कंटेनरों को मजबूती से जोड़े रखने के लिए इन छेदों के माध्यम से 2 स्क्रू चलाएं।

चरण 6: कार्यक्रम का विवरण

कार्यक्रम तर्क नीचे संक्षेप में दिया गया है। मुझे लगता है कि चरण # ३ और # ६ शायद एक अलग प्रणाली जैसे कि Arduino के लिए एक कार्यक्रम में अलग-अलग तरीके से किए जाएंगे। लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 बहुत उपयोगी और उपयोग में आसान है, लेकिन क्या किया जा सकता है इसकी कुछ सीमाएँ हैं। स्कैनिंग का एकमात्र तरीका जिसे मैं समझ सकता था, सेंसर को एक बार में 10 डिग्री चालू करना और यह जांचना था कि कोई वस्तु पाई जा रही है या नहीं।

1. प्रारंभ करें: चर को शून्य पर सेट करें और 7 सेकंड प्रतीक्षा करें।
2. सेंसर को वामावर्त (बाएं) घुमाएं, बाईं सीमा (-60 डिग्री) पर।
3. सेंसर को 10 डिग्री दाएं घुमाएं।
4. क्या सेंसर सही सीमा (+60 डिग्री) पर चला गया है?
5. यदि हां, तो जांचें कि क्या किसी का पता चला है। यदि पता नहीं चलता है, तो सेंसर 120 डिग्री बाईं ओर मुड़ जाता है और कार्यक्रम अगले चरण पर जारी रहता है। पता चला तो वह व्यक्ति दूर चला गया है। कार्यक्रम कहता है "अलविदा," सिर और सेंसर सामने की ओर मुड़ते हैं, और कार्यक्रम बंद हो जाता है।
6. चरण # 3 पर वापस लूप करें यदि सेंसर 36 इंच के भीतर कुछ भी नहीं देखता है।
7. यदि सेंसर 36 इंच के भीतर कुछ पता लगाता है तो यह चरण निष्पादित किया जाता है। पहचाने गए व्यक्ति का सामना करने के लिए सिर घुमाएं। यदि पहले किसी का पता नहीं चला था, तो "नमस्ते" कहें।
8. स्कैनिंग जारी रखने के लिए चरण # 2 पर वापस लूप करें। लेकिन अगर लूप को 20 बार दोहराया जाता है, तो प्रोग्राम अगले चरण पर जारी रहता है।
9. कहो "खेल खत्म।" सिर और सेंसर सामने की ओर मुड़ते हैं और कार्यक्रम बंद हो जाता है।

चरण 7: कार्यक्रम बनाएँ

लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 में एक बहुत ही सुविधाजनक आइकन-आधारित प्रोग्रामिंग विधि है। प्रोग्रामिंग ब्लॉक डिस्प्ले स्क्रीन के नीचे दिखाए जाते हैं और प्रोग्राम बनाने के लिए प्रोग्रामिंग कैनवास विंडो में ड्रैग-एंड-ड्रॉप किया जा सकता है। मैंने 4 "माई ब्लॉक्स" बनाए, जो मिनी-प्रोग्राम हैं, जैसे नियमित कार्यक्रमों में सबरूटीन्स। इससे स्क्रीनशॉट में मुख्य प्रोग्राम के तर्क को समझना आसान हो गया।

मुझे समझ नहीं आ रहा था कि आप लोगों के लिए प्रोग्राम की डाउनलोडिंग कैसे सेट करें, और इसलिए मैंने प्रोग्राम के स्क्रीनशॉट शामिल किए हैं। स्क्रीनशॉट में टिप्पणियाँ हैं जो बताती हैं कि ब्लॉक क्या कर रहे हैं। इसे बनाने और/या अपनी आवश्यकताओं के अनुरूप इसे बदलने में आपको अधिक समय नहीं लगना चाहिए। स्क्रीनशॉट निम्न क्रम में दिखाए गए हैं:

1. मुख्य कार्यक्रम।
2. मेरा ब्लॉक "आरंभ करें"।
3. "सेंसर को बाईं ओर लेफ्ट लिमिट में घुमाएं" माई ब्लॉक।
4. "सिर मोड़ो" माई ब्लॉक।
5. "समाप्त" मेरा ब्लॉक।

इस कार्यक्रम का निर्माण करते समय, मैं निम्नलिखित सुझाव दूंगा:

1. पहले "माई ब्लॉक्स" बनाएं।
2. बाएं से दाएं काम करना और अन्य ब्लॉकों को अंदर खींचने से पहले लूप और स्विच ब्लॉकों को बड़ा करना महत्वपूर्ण है। मैं लगभग समाप्त कार्यक्रम के परीक्षण और परिशोधन के दौरान लूप्स के अंदर अतिरिक्त ब्लॉक डालने की कोशिश में गड़बड़ समस्याओं में भाग गया।
3. इससे पहले कि आप ब्लॉक डालना शुरू करें, बड़े लूप ब्लॉक को प्रोग्रामिंग कैनवास के दाहिने किनारे तक बढ़ा दिया जाना चाहिए। अन्य ब्लॉकों को अंदर खींचने के लिए पर्याप्त जगह रखने के लिए यह आवश्यक है। बाद में इसे छोटा किया जा सकता है।

चरण 8: प्रोग्राम को EV3 ब्रिक पर डाउनलोड करें

EV3 ब्रिक को USB केबल, वाई-फाई या ब्लूटूथ द्वारा कंप्यूटर से जोड़ा जा सकता है। जब यह कनेक्ट और चालू होता है, तो यह कंप्यूटर पर EV3 विंडो के निचले दाएं कोने में एक छोटी विंडो में इंगित किया जाता है। निचले दाएं कोने में दाईं ओर स्थित उचित आइकन पर क्लिक करने से प्रोग्राम EV3 ब्रिक पर डाउनलोड हो जाएगा और इसे तुरंत चलाएगा।

डाउनलोड करने के बाद, EV3 ब्रिक को कंप्यूटर से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है और प्रोग्राम EV3 ब्रिक पर शुरू किया जा सकता है।

चरण 9: टिप्पणियों का समापन

यह एक मजेदार परियोजना थी, और अल्ट्रासोनिक सेंसर के बारे में शैक्षिक। मुझे उम्मीद है कि आपको भी यह दिलचस्प लगा होगा।

स्कैनिंग के लिए एक और तरीका है: कई अल्ट्रासोनिक सेंसर एक दूसरे के बगल में रखे जा सकते हैं, एक दूसरे से लगभग 25 या 30 डिग्री पर फैनिंग। जो भी सेंसर किसी वस्तु का पता लगाता है, उसकी दिशा में सिर मुड़ सकता है। यह विधि ऊपर दिए गए प्रोजेक्ट में वर्णित विधि की तुलना में तेजी से चलने वाली वस्तु का बेहतर पता लगाएगी। हालाँकि, सिर के पास केवल कुछ ही दिशाएँ होंगी जिनका वह सामना करेगा। माइंडस्टॉर्म EV3 के साथ यह विधि संभव होनी चाहिए। ब्रिक में 4 अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए 4 सेंसर पोर्ट हैं (प्रोग्रामिंग के लिए एक सेंसर के लिए एक पोर्ट नंबर निर्दिष्ट करने की आवश्यकता होती है)। दूसरी ईंट को जंजीर से बांधकर अधिक सेंसर लगाए जा सकते हैं।

सिर के लिए पदों की संख्या बढ़ाने के लिए एक विचार: यदि सेंसर का सामना शायद 20 डिग्री अलग होता है, तो देखने के क्षेत्र ओवरलैप हो जाएंगे, और 2 सेंसर ओवरलैप किए गए क्षेत्र में एक वस्तु का पता लगाएंगे। तब सिर ओवरलैप दिशा में सामना कर सकता था। मुझे नहीं पता कि क्या यह संभव है; यानी, अगर 2 सेंसर एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप किए बिना उनके सिग्नल के बिना ओवरलैप किए गए क्षेत्र में किसी वस्तु का पता लगा सकते हैं।