एआरसीए (आराध्य रिमोट नियंत्रित एंड्रॉइड): 4 कदम (चित्रों के साथ)

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

यह निर्देश दक्षिण फ्लोरिडा विश्वविद्यालय (www.makecourse.com) में मेककोर्स की परियोजना की आवश्यकता को पूरा करने के लिए बनाया गया था।

एआरसीए एक आराध्य रिमोट नियंत्रित एंड्रॉइड है जो बनाने और खेलने के लिए अविश्वसनीय रूप से मजेदार है। इस परियोजना का लक्ष्य कुछ ऐसा बनाना था जिसे कोई भी समझ सकता है और एक रोबोट बनाकर संबंधित हो सकता है जो आराध्य और कार्यात्मक दोनों है।

रोबोट 8 बाय 8 एलईडी मैट्रिक्स पर विभिन्न भावनाओं को प्रदर्शित करके कार्य करता है, इन भावनाओं में आनंद, नींद, प्यार, क्रोध, मूर्खता और ऊपर, बाएं और दाएं देखना शामिल है। रोबोट भी RC कार की तरह काम करता है और आगे जाकर बाएँ या दाएँ मुड़ सकता है। रोबोट दोनों पहिया मोटरों को सक्रिय करके आगे बढ़ता है, दाएं मोटर को चालू करके बाएं मुड़ता है, और बाएं मोटर को चालू करके दाएं मुड़ता है। डिजाइन बहुत सरल है लेकिन यह सिर्फ काम करता है, और मैं Arduino के प्रोग्रामिंग पर भारी ध्यान देना चाहता था क्योंकि मैं दिल से एक प्रोग्रामर हूं।

इस ट्यूटोरियल में उपयोग की गई सभी फाइलों के नवीनतम संस्करण मेरे जीथब एआरसीए रिपोजिटरी पर पाए जा सकते हैं।

चरण 1: भागों की सूची और 3डी प्रिंटिंग

इस परियोजना के लिए पुर्जे या तो 3डी प्रिंटेड हो सकते हैं या ऑनलाइन खरीदे जा सकते हैं। असेंबली के बारे में सोचते समय, मैं दक्षता कुंजी बनाना चाहता था और पहिया को फिर से शुरू करने की कोशिश नहीं करता (काफी शाब्दिक रूप से)। इस प्रोजेक्ट के लिए इस्तेमाल किया गया 3D प्रिंटर एक मेकरबॉट रेप्लिकेटर था, अगर आप यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि आपके 3D प्रिंट मेरे अनुरूप हैं तो इस प्रिंटर का उपयोग करें।

सरंचनात्मक घटक

• पहियों और भुजाओं के लिए किनारों में छेद वाला बॉक्स
• पिछले पहियों के लिए छेद के साथ बॉक्स का ढक्कन और IR सेंसर के लिए एक छेद
• बायां हाथ
• दाहिना हाथ
• दो पिछले पहियों के लिए धुरा
• ढक्कन को एक्सल से जोड़ने के लिए दो एक्सल कनेक्टर
• 4 पहिए (मोटर भी इस लिंक में शामिल हैं)
• छोटे स्क्रू (मोटर्स में फिट होने के लिए)

विद्युत उपकरण

• Arduino Uno
• छोटा ब्रेडबोर्ड (मैंने Arduino किट खरीदा और यह इसके साथ आया)
• एमसीयू कंट्रोल के साथ दो MAX7219 रेड डॉट मैट्रिसेस
• इन्फ्रारेड रिसीवर और रिमोट
• दो टीआईपी 120 ट्रांजिस्टर
• कनेक्टिंग वायर (मैंने बहुत सारे पुरुष से महिला तारों के साथ-साथ पुरुष से पुरुष का उपयोग किया, और छोटे तारों के विपरीत लंबे तारों को प्राप्त करने की सलाह दी)
• एक 220 ओम रोकनेवाला
• दो गियर मोटर्स
• यूएसबी कनेक्ट करने योग्य पावर पैक (सेल फोन के लिए उपयोग किए जाने वाले पोर्टेबल वाले)

चरण 2: विधानसभा

स्ट्रक्चरल असेंबली

३डी प्रिंटेड भागों को कुछ सफाई की आवश्यकता होगी, और मैं ३डी प्रिंटिंग प्रक्रिया में उपयोग किए गए गोंद के किसी भी अवशेष को हटाने के लिए इसे बारीक ग्रिट से सैंड करने और एसीटोन (नेल पॉलिश रिमूवर) का उपयोग करने की सलाह देता हूं। कुछ हिस्से पूरी तरह से फिट नहीं हो सकते हैं, और मेरे लिए धुरी को पूरी तरह गोल करने और छिद्रों के माध्यम से ठीक से फिट होने के लिए रेत करना आवश्यक था।

पहियों को कुछ मामूली समायोजन की आवश्यकता होती है, उन्हें पीछे की ओर धुरी के आयामों और सामने के शिकंजे में फिट करने के लिए और अधिक ड्रिल करने की आवश्यकता होती है। पहियों में बड़े छेदों को बाहर निकालने के लिए पहियों में छेद के माध्यम से ड्रिल करने के लिए 6 मिमी ड्रिल बिट का उपयोग करें।

इस असेंबली के लिए मैंने कई तरह के ग्लू का इस्तेमाल किया, लेकिन मैंने पाया कि लिक्विड कंक्रीट (मॉडलिंग ग्लू) लंबे समय तक सूखने के बावजूद पकड़ के लिए सबसे अच्छा था, लेकिन इपॉक्सी उन चीजों के लिए सबसे अच्छा था, जिन्हें आपको जल्दी सूखने और अच्छी तरह से पकड़ने की जरूरत है, गन्दा होने के बावजूद।

बाकी विधानसभा बहुत सीधे आगे है:

1. एपॉक्सी से सील करने के लिए एक्सल धारकों को बॉक्स के ढक्कन के पीछे संलग्न करें
2. धुरी धारकों के माध्यम से धुरी चलाएं
3. तरल कंक्रीट का उपयोग करके पहियों को एक्सल से चिपकाएं
4. बाहों को ऊपरी छिद्रों के माध्यम से रखें, और एपॉक्सी का उपयोग करके आर्म होल्डर को गोंद दें
5. बॉक्स के ढक्कन को बॉक्स में पेंच करें
6. बॉक्स के नीचे बिजली के टेप का प्रयोग करें जहां पहिए हैं

विद्युत विधानसभा

सामने के पहिये सीधे मोटरों से जुड़े होते हैं, और आपको मोटर में एक छोटे से पेंच का उपयोग करने की आवश्यकता होती है ताकि यह प्रत्येक तरफ रोबोट में छेद के माध्यम से फिट हो सके। मोटर के घूमने वाले खूंटे में एक छोटा सा छेद होना चाहिए और आप वहां के पेंच में पेंच कर सकते हैं और बॉक्स में छेद के माध्यम से पेंच को धकेलने के बाद पेंच के सिर को पहिया में चिपका सकते हैं।

मेरे ब्रेडबोर्ड के पीछे एक चिपचिपा बैकिंग था, लेकिन अगर आपका नहीं है तो आप इसका पालन करने के लिए बिजली के टेप का उपयोग कर सकते हैं। विद्युत टेप का उपयोग सुरक्षा कारणों से, बोर्ड में न होने वाले विद्युत घटकों को जोड़ने के लिए भी किया जाता था। एलईडी डिस्प्ले के साथ एमसीयू को बिजली के टेप का उपयोग करके आंखों के सॉकेट के पीछे से जोड़ा गया था और मोटरों को बिजली के टेप का उपयोग करके छेद के करीब बॉक्स के किनारों से भी जोड़ा गया था। मैंने इसे और अधिक अदृश्य बनाने के लिए लाल विद्युत टेप का उपयोग किया, और मैं एआरसीए के आपके संस्करण के समान रंग के साथ एक विद्युत टेप का उपयोग करने की सलाह देता हूं।

ब्रेडबोर्ड और पिन इस फ्रिटिंग इमेज की तरह सेट किए गए हैं। यदि आप एआरसीए को अनुकूलित करने के लिए इस आरेख में और जोड़ना चाहते हैं तो आप मेरे जीथब भंडार में फ्रिट्ज़िंग फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं और इसे अपने दिल की सामग्री में संपादित कर सकते हैं।

मैंने छोरों के चारों ओर तारों को झुकाकर, उन्हें संलग्न रखने के लिए तारों को गियर मोटर्स में छोरों से जोड़ा। यदि आपके पास टांका लगाने वाले लोहे तक पहुंच है, तो इन कनेक्शनों को मिलाप करना शायद एक बेहतर विचार होगा, लेकिन यदि आपके पास एक नहीं है तो यह एक आसान उपाय है।

पावर पैक उसी कॉर्ड से जुड़ा होता है जिसका उपयोग आपके प्रोग्राम को डाउनलोड करने के लिए Arduino को कंप्यूटर से जोड़ने के लिए किया जाता है, और यह रोबोट में बस ढीला होता है इसलिए इसे आसानी से हटाया और चार्ज किया जा सकता है।

चरण 3: प्रोग्रामिंग

यहां वह कोड है जिसे आप अपने एआरसीए पर अपलोड कर सकते हैं ताकि वह बिल्कुल मेरी तरह काम कर सके, आपको कोड का उपयोग करने के लिए निम्नलिखित दो पुस्तकालयों की भी आवश्यकता है।

हालांकि, स्पष्टता और अनुकूलन के लिए, मैं आपको अपने कोड के बारे में बताऊंगा। यदि आप अपने रोबोट को अनुकूलित नहीं कर रहे हैं या भावनाओं को बदलने की योजना नहीं बना रहे हैं तो बेझिझक इस चरण को छोड़ दें।

सबसे पहले, मैं अपने कोड में उपयोग के लिए दो पुस्तकालयों को शामिल करता हूं, जिससे मुझे इन पुस्तकालयों के कार्यों और वस्तुओं का उपयोग करने की इजाजत मिलती है। मैं यहां अपने पिन भी परिभाषित कर रहा हूं। यदि आपने अपने पिन को पिछले चरण में मेरे सेट अप से अलग बनाने का निर्णय लिया है, तो यहां उचित पिन के साथ अपने कोड में परिवर्तन करें।

इसके बाद, मैंने भावनाओं को परिभाषित किया, आईआर सेंसर और 8 बाय 8 एलईडी डिस्प्ले के लिए आवश्यक वस्तुओं की घोषणा की, और कुछ वैश्विक चर परिभाषित किए। भावनाओं को बाइट सरणी में घोषित किया जाता है, जहां सरणी में प्रत्येक हेक्स संख्या परिणामी 8 से 8 प्रदर्शन में पंक्तियों का प्रतिनिधित्व करती है। अपनी कस्टम भावनाओं को बनाने के लिए, मैं उस भावना को चित्रित करने की अनुशंसा करता हूं जिसे आप 8 गुणा 8 ग्रिड में चाहते थे, और फिर प्रत्येक पंक्ति को 8 बिट बाइनरी नंबर लिखना जहां प्रकाश बंद 0 है और प्रकाश 1 है, और फिर बनाएं उसमें से एक हेक्साडेसिमल संख्या और इसे लंबाई 8 की एक सरणी में रखें। मैंने लूप में उपयोग करने के लिए कुछ वैश्विक चर भी परिभाषित किए हैं; ब्लिंकिंग मैकेनिज्म और पॉइंटर्स के लिए वेरिएबल्स भावनाओं को स्टोर करने के लिए और उन्हें न्यूट्रल से शुरू करने के लिए सेट करते हैं।

अब हम सेट अप लूप पर पहुंचते हैं, जहां मैं परीक्षण के लिए सीरियल मॉनिटरिंग चालू करता हूं, और यह आपके कोड को विभिन्न आईआर रिमोट के साथ परीक्षण करने में सहायक होना चाहिए। फिर, मैंने एलईडी नियंत्रण पुस्तकालय से कार्यों का उपयोग करके बाईं और दाईं आंख की वस्तुओं को इनिशियलाइज़ किया। मैंने गियर मोटर पिन को आउटपुट पर भी सेट किया और आईआर रिसीवर शुरू किया।

लूप में, यह अनिवार्य रूप से रोबोट की यथास्थिति को बदलने के लिए IR सिग्नल की प्रतीक्षा करता है। तो अगर एक आईआर सिग्नल प्राप्त होता है और यह एक विशिष्ट बटन से कोड में से किसी एक के साथ मेल खाता है, तो वह कथन ट्रिगर होता है और भावनाओं के अनुसार बाईं आंख और दाहिनी आंख मान सेट करता है। यदि कोई मूवमेंट बटन पुश किया जाता है, जैसे लेफ्ट, राइट, फॉरवर्ड और ओके, तो पिन को पुश किए गए बटन के आधार पर डिजिटल रूप से चालू या बंद लिखा जाता है। आईआर रिसीवर कोड पर बस एक नोट: आईआर रिमोट लाइब्रेरी में एक नमूना कोड है जो आपको आपके रिमोट के लिए हेक्स कोड देगा, अगर बटन दबाने पर कुछ नहीं हो रहा है तो यह सुनिश्चित करने के लिए इस प्रोग्राम को खोलें कि कोड सही हैं। आपको बस इतना करना है कि प्रत्येक बटन के साथ जाने वाले हेक्स नंबर को बदल दें।

अंत में, आपके पास फ़ंक्शन है जो भावनाओं को 8 से 8 डिस्प्ले पर प्रिंट करता है। यह एलईडी नियंत्रण पुस्तकालय से सेटरो फ़ंक्शन का उपयोग करता है और आपके द्वारा बनाए गए सरणियों के माध्यम से जाता है और तदनुसार पंक्तियों को सेट करता है। इसमें दो पैरामीटर होते हैं: बाईं आंख के लिए सरणी और दाईं आंख के लिए सरणी। यह या तो बाइट पॉइंटर या बाइट ऐरे ही हो सकता है (यानी नाम "न्यूट्रल") जो एक पॉइंटर की तरह काम करता है।

चरण 4: बोनस टिप्स और ट्रिक्स

निश्चित रूप से इस परियोजना के दौरान मैंने बहुत कुछ सीखा था और मैं यहां कुछ अतिरिक्त युक्तियां साझा करना चाहता था जो इस परियोजना और Arduino का उपयोग करने वाली अन्य परियोजनाओं के लिए लागू होती हैं।

• Arduino के लिए बहुत सारे ऑनलाइन संसाधन हैं और मेरी राय में सबसे उपयोगी Arduino वेबसाइट से उनके स्पष्ट और संक्षिप्त कोड उदाहरणों के कारण आता है।
• पहिया को फिर से न लगाएं, बहुत सारे किट और पूर्वनिर्मित टुकड़े हैं जिनका उपयोग आप अपनी परियोजना को आसान बनाने के लिए कर सकते हैं। मैं एक प्रोग्रामर हूं और मैकेनिकल इंजीनियर नहीं हूं और मुझे यह पता लगाने में कठिन समय लगा कि मैं इस रोबोट को कैसे बनाने जा रहा हूं, लेकिन ऑनलाइन खरीदने के लिए कुछ ढूंढना और इसे अपने डिजाइन में लागू करना आसान था, वास्तव में इसे फिर से बनाना। पहिया
• Arduino के साथ-साथ सभी वस्तु-उन्मुख भाषाओं में पुस्तकालय आपके मित्र हैं और वे एक कारण से मौजूद हैं। इसे माइक्रो-कंट्रोलर्स के साथ पेयर करें और 8 बाय 8 LED प्रोग्रामिंग करना आसान है। मैंने इनमें से एक को पहले हाथ से प्रोग्राम किया है और सिर्फ एक Arduino में हर पिन के बारे में उपयोग करता है और इसके लिए एक टन कोड की आवश्यकता होती है। बहुत गन्दा और बहुत मज़ेदार नहीं।
• 3D प्रिंटर अच्छे हैं लेकिन सही नहीं हैं और कुछ सामान को रेत करना ठीक है। इस कारण से 3डी प्रिंटिंग करते समय आप बड़े हो जाते हैं क्योंकि ज्यादातर मामलों में आप उस सही फिट को पाने के लिए इसे थोड़ा नीचे कर सकते हैं।
• बिजली एक समस्या हो सकती है क्योंकि मैंने सोचा था कि बिजली का उपयोग वास्तव में आखिरी मिनट में होगा और सोचा कि 5v बैटरी चाल चल जाएगी। फिर, बेतरतीब ढंग से प्रतीत होता है, कभी-कभी एक मोटर या एक एलईडी डिस्प्ले काम नहीं करेगा। एक बार जब मैंने पावर पैक में अपग्रेड किया तो रोबोट के अंदर अधिक भारी होने के बावजूद कोई और समस्या नहीं थी।