मॉडिफाइड वाइल्ड थिंग - जॉयस्टिक स्टीयरिंग - नया और बेहतर: 7 कदम (चित्रों के साथ)

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

अद्यतन ८/१/२०१९: इस परियोजना को पूरा करने के दो साल बाद, मैंने इन व्हीलचेयर को परिवर्तित करने में आसानी के लिए कई सर्किट बोर्ड तैयार और निर्मित किए हैं। पहला सर्किट बोर्ड लगभग वैसा ही है जैसा कि कस्टम प्रोटोबार्ड यहां मिलाप किया गया है, लेकिन इसके बजाय एक पेशेवर रूप से निर्मित बोर्ड है जो एक Arduino नैनो लेता है। मूल स्टॉक नियंत्रण बोर्ड (इसमें ऑन-बोर्ड मोटर चालक सर्किट्री है) के लिए एक ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन भी है, साथ ही एक बोर्ड जो स्टॉक नियंत्रण बोर्ड में प्लग करता है और इसके जॉयस्टिक का अनुकरण करता है, जिससे उनका उपयोग करना बहुत आसान हो जाता है। यहां उन बोर्डों के लिए सभी जानकारी दी गई है: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… यदि आप इनमें से एक बोर्ड चाहते हैं, तो कृपया मेरे ब्लॉग के माध्यम से मुझसे संपर्क करें और हम वहां से जा सकते हैं: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

यह मैनुअल विलेम हिलियर द्वारा लिखा गया था, जो हाइन्सबर्ग, वीटी में स्थित चम्पलेन वैली यूनियन हाई स्कूल के छात्र हैं। यह परियोजना ओलाफ वेरडोंक द्वारा सिखाई गई डिजाइन टेक और इंजीनियरिंग रोबोटिक्स कक्षाओं के अंदर और बाहर पूरी की गई थी।

2017 के मार्च के अंत में, एक स्थानीय भौतिक चिकित्सक ने हाई स्कूल से संपर्क किया और पूछा कि क्या हम इस निर्देश का पालन करके फिशर प्राइस वाइल्ड थिंग को एकल जॉयस्टिक उपयोग में संशोधित करने में सक्षम होंगे: https://www.instructables.com/id/ जंगली-चीज-संशोधन/

हमने उन निर्देशों को लिया, और जहाँ हम कर सकते थे उस डिज़ाइन में सुधार किया। जिन क्षेत्रों में हमने सुधार किया उनमें शामिल हैं:

• इलेक्ट्रॉनिक्स माउंटिंग / वायरिंग
• कोड
• जॉयस्टिक और जॉयस्टिक माउंट
• पीवीसी बढ़ते सिस्टम
• बैकरेस्ट, हेडरेस्ट और अन्य समर्थन संरचनाएं
• ढलाईकार पहिया

हमने अपने निर्माण में सोनार सेंसर और पीजो बीपर का उपयोग नहीं किया जैसा कि मूल ने किया था।

अंतिम निर्माण दिवस पर, जब हमने अंतिम समर्थन संरचनाओं को फिट किया और परियोजना को लड़की को प्रस्तुत किया, तो स्थानीय प्रेस मौजूद था। उन्होंने कई लोगों को फिल्माया और उनका साक्षात्कार लिया, और स्थानीय समाचारों में रहने के बाद, वीडियो को राष्ट्रीय समाचारों के साथ-साथ अनगिनत स्थानों पर ऑनलाइन दिखाया गया।

ये निर्देश मूल इंस्ट्रक्शनल की तरह व्यापक नहीं हैं, बल्कि एक "ऐड-ऑन" हैं जो केवल उन क्षेत्रों को संबोधित करते हैं जिन्हें हमने बदला है।

इस निर्देश के दौरान सब-बराबर तस्वीरों के लिए क्षमा याचना। इस प्रोजेक्ट के दौरान मेरे पास iPhone 5 था और इसमें सबसे अच्छा कैमरा नहीं है…

अस्वीकरण: शैम्प्लेन वैली यूनियन हाई स्कूल या कोई भी यदि उसके छात्र, संकाय और कर्मचारी किसी भी व्यक्ति को चोट लगने या संशोधनों के कारण कार सहित किसी भी वस्तु को नुकसान के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। किसी भी प्रकार का संशोधन कार के निर्माता द्वारा प्रदान की गई वारंटी को भी रद्द कर देगा।

चरण 1: भागों और आपूर्ति

जबकि ज्यादातर मूल इंस्ट्रक्शनल के पुर्ज़ों की सूची के समान हैं, कुछ अंतर हैं।

इनमें से कई हिस्से होम डिपो, लोव या आपके स्थानीय हार्डवेयर स्टोर पर स्थानीय रूप से खरीदे जा सकते हैं। सभी कीमतें वे हैं जो पोस्टिंग के समय सूचीबद्ध हैं।

पीवीसी फ्रेम:

• 3/4 "पीवीसी पाइप
• थ्रू-बोल्टिंग के लिए नट, बोल्ट और वाशर
• 90 डिग्री पीवीसी कोहनी - x4
• 30 डिग्री पीवीसी कोहनी - x2

अनुमानित फ़्रेमिंग लागत: $30-40

इलेक्ट्रॉनिक्स:

• एडफ्रूट प्रो ट्रिंकेट - 5वी 16 मेगाहर्ट्ज

  • जॉयस्टिक से इनपुट लेने और मोटरों को उचित रूप से नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• जोस्टिक

  • कोई भी 2-अक्ष एनालॉग जॉयस्टिक काम करेगा - उस का उपयोग करें जो आपके एप्लिकेशन के लिए सबसे अच्छा शारीरिक रूप से काम करता है।
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Power

• वितरण बस (x2)

  • बिजली वितरित करने और तारों को सरल बनाने के लिए उपयोग किया जाता है
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $1.95x 2

• ट्रिम पोटेंशियोमीटर

  • कार की गति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• परफ़बोर्ड

  • अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स को जगह में मिलाप करने के लिए उपयोग किया जाता है। नियंत्रक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक सर्किट बोर्ड के रूप में कार्य करता है।
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• पुरुष शीर्षलेख

  • अन्य घटकों के लिए प्लग बनाने के लिए उपयोग किया जाता है
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• महिला शीर्षलेख

  • दूसरे छोर के लिए प्रयुक्त - हम इसे जॉयस्टिक केबल से जोड़ेंगे ताकि यह हमारे नियंत्रण बोर्ड में प्लग कर सके।
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• मोटर नियंत्रक (x2)

  • आप रिवर्स क्षमताओं के साथ किसी भी 12V PWM मोटर नियंत्रक का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि ये वही हैं जिनका हमने उपयोग किया है और वे उत्कृष्ट हैं (यद्यपि थोड़ा महंगा)।
  • $45.00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• कैपेसिटर (x2)

  • जब आप बहुत अधिक शक्ति खींचते हैं तो वोल्टेज का स्तर कम हो जाता है (उदाहरण के लिए तेज़ी से बढ़ना)।
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $1.37 x 2

• पावर स्विच

  • कार को चालू/बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है
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• फ्यूज होल्डर

  • https://amzn.to/2seAlYf
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• 20A ऑटोमोटिव फ्यूज

  आप इन्हें स्थानीय स्तर पर बहुत सस्ते में खरीद सकते हैं।

• कोई भी भारी-गेज तार

  • बिजली तारों के लिए प्रयुक्त
  • आसानी से स्थानीय स्तर पर खरीदा जा सकता है

• छोटा 4 या अधिक पिन केबल

  • जॉयस्टिक केबल के रूप में उपयोग किया जाता है
  • यूएसबी केबलिंग अच्छी तरह से काम करती है

• रिंग टर्मिनल

  आप इन्हें स्थानीय स्तर पर खरीद सकते हैं।

• वैकल्पिक: उन्नत बैटरी

  • आपको स्टॉक बैटरी से लगभग दुगना रन टाइम देता है
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• पावरपोल कनेक्टर

  • बैटरी को आसानी से हटाने और चार्ज करने में आसानी के लिए
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कुल इलेक्ट्रॉनिक्स लागत: $190.69

कुल अनुमानित संशोधन लागत: $200-300

चरण 2: इलेक्ट्रॉनिक्स माउंटिंग / वायरिंग

सभी आवश्यक तारों को सीधे Adafruit Trinket Pro में मिलाप करने के बजाय, मैंने एक PCB बनाने का विकल्प चुना जिसमें सभी आवश्यक कनेक्शन टूट गए थे।

मैंने ट्रिंकेट प्रो के लिए परफ़ॉर्मर, और सोल्डरेड महिला हेडर का इस्तेमाल किया। मैंने पावर, सर्वो और जॉयस्टिक कनेक्शन के लिए पुरुष हेडर का इस्तेमाल किया। गति पोटेंशियोमीटर को सीधे इस नियंत्रण बोर्ड पर मिलाया जाता है, मूल डिजाइन के विपरीत जहां गति समायोजन पोटेंशियोमीटर नियंत्रण बोर्ड के बाहर था। यह काफी अधिक विश्वसनीय है (एक कनेक्टर के विपरीत) और इसे बनाना आसान है।

इसके अतिरिक्त, दो स्विच हैं जो नियंत्रित करते हैं कि कौन सा जॉयस्टिक हेडर सक्रिय है। एक स्विच दो हेडर के बीच x-अक्ष सिग्नल को स्विच करता है, और दूसरा y-अक्ष सिग्नल को स्विच करता है। प्रत्येक शीर्षलेख दूसरे के विपरीत "विपरीत" तारित होता है - उदा। ग्राउंड और वीसीसी दूसरे हेडर से स्थिति में स्विच किए गए हैं। यह जॉयस्टिक को केवल जॉयस्टिक हेडर को स्विच करके और कंट्रोलर के रिप्रोग्रामिंग के बिना, दो स्विच फ्लिप करके बाएं और दाएं हाथ के संचालन के बीच स्विच करने की अनुमति देता है।

चरण 3: कोड

मूल कोड की कोशिश करने पर, मैंने पाया कि यह बेहद पिछड़ा हुआ था। कुछ शोध/परीक्षण के बाद, यह निर्धारित किया गया कि सोनार सेंसर संलग्न नहीं होने पर सोनार कोड ने नियंत्रण लूप को बहुत धीमी गति से चलाया। ऐसा इसलिए था क्योंकि Arduino सोनार सेंसर को "पिंग" भेजेगा, और सोनार सेंसर से "पिंग" वापस प्राप्त करने के लिए समय की प्रतीक्षा करेगा। जब कोई सोनार सेंसर संलग्न नहीं होता है, तो उसे कभी भी पिंग वापस नहीं मिलता है, लेकिन अंततः समय समाप्त होने से पहले एक प्राप्त करने के लिए थोड़ी देर प्रतीक्षा करता है।

उस कोड के साथ-साथ अन्य अनावश्यक कोड (विशेष रूप से स्टीयरिंग सर्वो के साथ कार चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया कोड) को हटाने के बाद, यह काफी अच्छी तरह से चला।

चरण 4: जॉयस्टिक और जॉयस्टिक माउंट

मूल डिजाइन में विमान आदि के लिए रिमोट कंट्रोल से मानक 2-अक्ष पोटेंशियोमीटर जॉयस्टिक का उपयोग किया गया था। हालांकि ये काम करते हैं, वे अक्सर विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता के नहीं होते हैं, और इसके अतिरिक्त हैंडल आदर्श नहीं होता है, क्योंकि इसका उपयोग करने के लिए किया जाता है एक ही अंगूठा। हमने उपयोग में आसानी के लिए बॉल हैंडल के साथ 2-एक्सिस जॉयस्टिक का उपयोग करने का विकल्प चुना। मैंने जॉयस्टिक के लिए एक माउंट तैयार किया और 3डी प्रिंट किया। कुल मिलाकर, यह संतोषजनक होने से पहले 4 प्रिंट संशोधनों से गुजरा।

जॉयस्टिक माउंट के बारे में ध्यान देने योग्य कई बातें हैं:

• यह 1" पीवीसी को क्लैंप-माउंट करने के लिए दो थ्रू-होल बोल्ट का उपयोग करता है। इसके लिए आवश्यक सटीक आकार निर्धारित करने के लिए, हमने "टेस्ट रिंग्स" का एक सेट थोड़ा अलग व्यास के साथ मुद्रित किया (ऊपर फोटो देखें)।
• इस विशेष फ़ाइल को सर्वोत्तम प्रिंट करने के लिए समर्थन की आवश्यकता है - मैंने इसे अल्टिमेकर 3 पर मुद्रित किया है। मुझे लगता है कि यह एक तरफ प्रिंट हो सकता है, लेकिन शायद यह बहुत अच्छी तरह से बाहर नहीं आएगा। मैंने एक नो-सपोर्ट्स-आवश्यक मॉडल भी संलग्न किया है।
• इंटीरियर से बाहर एक यू-आकार का चैनल है जो केबल को निकास छेद और दूसरे पोटेंशियोमीटर के बीच जाने की अनुमति देता है।
• मेरा डिज़ाइन एक लेज़र-कट ऐक्रेलिक टॉप कवर का उपयोग करता है, जिसे इसके बजाय आसानी से 3D-मुद्रित किया जा सकता है

चरण 5: पीवीसी माउंटिंग सिस्टम

मूल डिजाइन की तरह, हमने वाहन के चारों ओर एक फ्रेम बनाने के लिए पीवीसी का उपयोग किया। यह फ्रेम उपयोगकर्ता के लिए अधिक सुरक्षा प्रदान करता है, साथ ही जॉयस्टिक और हेडरेस्ट जैसे अन्य भागों के लिए सुविधाजनक माउंटिंग पॉइंट प्रदान करता है।

हमने पीवीसी फ्रेम को चार बिंदुओं पर मौजूदा फ्रेम में सुरक्षित करने के लिए थ्रू-बोल्ट का उपयोग किया (ऊपर की छवि देखें; बढ़ते बिंदु लाल रंग में परिक्रमा करते हैं)।

चरण 6: बैकरेस्ट, हेडरेस्ट और अन्य समर्थन संरचनाएं

यह ध्यान में रखते हुए कि हम व्हीलचेयर का निर्माण कर रहे हैं, समर्थन संरचना और उत्पाद को एर्गोनोमिक बनाना बहुत महत्वपूर्ण है। मूल वाइल्ड थिंग से तीन क्षेत्रों में काफी सुधार हुआ था।

1. बाक़ी

हमने एक फोम किकबोर्ड का इस्तेमाल किया, जिसके और मूल सीट के बीच दो त्रिकोण के आकार की लकड़ी के वेजेज थे, ताकि बैकरेस्ट एक स्टेटर एंगल हो। पूरे सेटअप को सुरक्षित करने के लिए लिफ्ट बोल्ट का इस्तेमाल किया गया था।

2. साइड ट्रंक सपोर्ट स्ट्रक्चर्स

हमने पीछे के नारंगी फ्रेम पर लगे शीट मेटल के एक टुकड़े का इस्तेमाल किया जो उपयोगकर्ता की कमर के चारों ओर लपेटा गया था। इस धातु के टुकड़े के "टिप्स" के चारों ओर फोम लपेटा गया था। फ़ोटो देखें।

3. हेडरेस्ट

बैक सपोर्ट के मामले में किकबोर्ड बैकरेस्ट अच्छा है, लेकिन यह हमारे मामले में उपयोगकर्ता के सिर का समर्थन करने के लिए पर्याप्त लंबा नहीं था। इस वजह से, एक हेडरेस्ट जोड़ा गया था। हमने उपयोगकर्ता के मौजूदा (मैनुअल) व्हीलचेयर से हेडरेस्ट को हटा दिया, और बस इसे किकबोर्ड पर बोल्ट कर दिया।

चरण 7: ढलाईकार पहिया

मूल ढलाईकार पहिया और इसकी सहायक संरचना प्लास्टिक की थी, जिस तरह से बहुत अधिक खेल था, और बिल्कुल भी अच्छी तरह से रोल नहीं करता था। (विघटित दृश्य के लिए ऊपर की तस्वीर देखें)। हमने इस ढलाईकार पहिया को रोलिंग कार्ट आदि के तल पर उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए एक कुंडा रबर ढलाईकार पहिया के साथ बदलने का विकल्प चुना।

मैंने फ़्यूज़न 260 में दो प्लेट डिज़ाइन की हैं जो वाहन के पीछे प्लास्टिक कुंडा हब के ऊपर और नीचे फिट होंगी (फोटो देखें)। इन प्लेटों को सीएनसी प्लाज्मा कटर से काटा गया था। इन प्लेटों के प्रत्येक छेद में स्टील टयूबिंग का एक छोटा टुकड़ा वेल्डेड किया गया था। बोल्ट शीर्ष प्लेट, नीचे की प्लेट, और फिर ढलाईकार पहिया पर बढ़ते प्लेट में छेद के माध्यम से चला गया।

इस निर्देश को पढ़ने के लिए धन्यवाद, और इसे पीवीसी प्रतियोगिता और मेक इट मूव प्रतियोगिता में वोट करें!

मेक इट मूव प्रतियोगिता 2017 में प्रथम पुरस्कार