फ्लेक्स सेंसर दस्ताने: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

यह एक मजेदार परियोजना है जिसे रोबोटिक हथियारों से लेकर आभासी वास्तविकता इंटरफेस तक किसी भी चीज को नियंत्रित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

चरण 1: सामग्री और भाग

दस्ताने के लिए:

• एक सस्ता बागवानी दस्ताने
• अरुडिनो लिलिपैड
• लिलिपैड बैटरी सेल धारक
• प्रवाहकीय सिलाई धागा
• सामान्य सिलाई धागा
• वेलोस्टैट
• स्टिक टेप
• सुपर गोंद
• लोचदार
• पांच 4.7Kohm प्रतिरोधक

बांह के लिए:

• पांच SG90 सर्वो
• बिजली की तार
• पीएलए या एबीएस फिलामेंट
• निन्जाफ्लेक्स (या अन्य लचीला फिलामेंट)
• मछली का जाल
• 5 वी बिजली की आपूर्ति
• छोटा ब्रेड बोर्ड (वैकल्पिक लेकिन समानांतर में सर्वो को वायर करने के लिए उपयोगी)

नोट: यदि आपके पास लचीला 3D प्रिंटिंग फिलामेंट नहीं है, तो फ्लेक्सी हैंड के लिए एक अलग रोबोटिक आर्म का उपयोग करना संभव है

चरण 2: फ्लेक्स सेंसर बनाना

मैंने जिस सामग्री का उपयोग किया, वेलोस्टैट, एक पीज़ोरेसिस्टिव सामग्री है। इसका मतलब है कि यह दबाव संवेदनशील है और जब आप इसे दबाते हैं, मोड़ते हैं या विकृत करते हैं तो प्रतिरोध बदल जाएगा। यह वह गुण है जिसका उपयोग हम यह मापने के लिए करेंगे कि प्रत्येक उंगली कितनी झुकती है।

वेलोस्टैट के 5 स्ट्रिप्स काटने से शुरू करें, लगभग 0.7 सेमी x 8 सेमी, सटीक आयाम अप्रासंगिक हैं क्योंकि हम प्रतिरोध के गुणात्मक पढ़ने में रुचि रखते हैं, मात्रात्मक नहीं।

अगला चिपचिपा टेप के 2 लंबे टुकड़े एक सपाट सतह पर रखें और दो लंबाई के प्रवाहकीय सिलाई धागे को काटें, मैं कहूंगा कि कम से कम 40 सेमी लंबा, अतिरिक्त होना हमेशा बेहतर होता है। वैकल्पिक रूप से बेस के पास, स्टिकी टेप पर सुपर ग्लू की एक छोटी बूंद लगाएं। इसकी आवश्यकता नहीं है लेकिन मैंने पाया कि यह सिलाई के धागे को गलती से बाहर निकालने से रोकता है। यदि आपके पास प्रवाहकीय सिलाई धागा नहीं है, तो इस चरण के लिए पतले तांबे के तार का उपयोग करना संभव हो सकता है जैसे कि आप हेडफ़ोन केबल्स में पाए जाने वाले तार (मैं कहता हूं "हो सकता है" क्योंकि मैंने इस विचार का परीक्षण नहीं किया है)।

केंद्र के साथ चिपचिपा टेप के शीर्ष पर सिलाई धागे की 2 लंबाई रखें, सिलाई धागे की पूंछ चिपचिपा टेप के अंत से चिपके हुए हैं। चिपचिपा टेप की लगभग पूरी लंबाई तक जाना महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि आप नहीं करते हैं तो फ्लेक्स सेंसर केवल आपकी उंगली के आधार के पास रीडिंग एकत्र करेगा, टिप नहीं।

सिलाई धागे के एक टुकड़े के ऊपर वेलोस्टैट को इस तरह रखें कि वह इसके सिरे को ढँक दे (आप नहीं चाहते कि सिलाई धागे के 2 टुकड़े स्पर्श करें)। फिर चिपचिपा टेप के दूसरे टुकड़े को वेलोस्टैट के खुले हिस्से पर उठाएं, हवा के बुलबुले को हटाने के लिए जोर से दबाएं। सेंसर के आधार पर सुनिश्चित करें कि सिलाई धागे के 2 टुकड़े शॉर्ट सर्किट नहीं बना रहे हैं, इसे रोकने के लिए उन्हें विपरीत पक्षों पर चिपचिपा टेप से बाहर निकलने दें ("वाई" आकार के जंक्शन के समान, चित्र देखें)।

अतिरिक्त चिपचिपा टेप को इच्छानुसार ट्रिम करें। अंत में सेंसर के अंत में लोचदार का एक छोटा सा टुकड़ा सुपर गोंद। अपनी उंगली को बेहतर ढंग से फिट करने के लिए प्रत्येक सेंसर के आकार को समायोजित करते हुए इसे 5 बार दोहराएं।

चरण 3: दस्ताने बनाओ

मैं व्यक्तिगत रूप से उठाए गए कदमों का एक सिंहावलोकन दूंगा, लेकिन आप इसे कैसे करते हैं, यह मामला दर मामले के आधार पर अलग-अलग होगा, जो काफी हद तक आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले दस्ताने पर निर्भर करता है।

एक महत्वपूर्ण बिंदु जिस पर मैं पर्याप्त जोर नहीं दे सकता वह यह है कि प्रवाहकीय सिलाई धागा सामान्य हॉबी वायर की तरह नहीं है, कोई इन्सुलेट म्यान नहीं है। इसके अतिरिक्त चूंकि दस्ताने लचीले होते हैं और अपने आप वापस झुक सकते हैं, इसलिए शॉर्ट सर्किट बनाना बहुत आसान है, जिसके परिणामस्वरूप आपके दस्ताने में नष्ट हुए घटक और बड़े छेद पिघल जाते हैं।

यदि आपके पास प्रवाहकीय सिलाई धागा नहीं है तो सामान्य तारों का उपयोग करना और अपने कनेक्शन मिलाप करना संभव है।

मैंने बैटरी पैक को दस्ताने से जोड़कर और 5V और GND को Arduino Lilypad से जोड़कर शुरू किया। लिलिपैड को अभी तक पूरी तरह से सीवे न करें क्योंकि हमें इसे पीछे की ओर मोड़ना होगा और इसके नीचे सिलाई करनी होगी (ऊपर चित्र देखें)।

मैं किसी भी शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए बिजली के टेप के साथ लिलिपैड बोर्ड के नीचे की तरफ अस्तर की भी सिफारिश करूंगा।

अगला पांच 4.7Kohm प्रतिरोधों के सिरों को छोटे छोरों में मिलाप करें (आपको अपने वेलोस्टैट स्ट्रिप्स की लंबाई और चौड़ाई के आधार पर प्रतिरोध मान को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है)। वैकल्पिक: उन्हें दस्ताने से जोड़ने के लिए गर्म गोंद का उपयोग करें, यदि वे शुरू में स्थिति में नहीं हैं तो उन्हें सीना मुश्किल है।

जारी रखने से पहले उपरोक्त चित्रों और सर्किट आरेख को ध्यान से देखें, शुरू करने से पहले सिलाई धागे के लिए अपने मार्ग को मैप करना महत्वपूर्ण है अन्यथा आप "अपने आप को एक कोने में सीवे" करेंगे।

व्यक्तिगत रूप से मैंने बैटरी पैक पर GND से 5 प्रतिरोधों तक और फिर प्रत्येक व्यक्तिगत अवरोधक से A0 से A4 पिन तक लिलिपैड बोर्ड के नीचे जाकर सिलाई करना शुरू किया, जिसे हमने पहले इन्सुलेट टेप के साथ कवर किया था। इसके बाद मैंने पहले फ्लेक्स सेंसर के अंत को अंगूठे से सिलाई धागे के एक छोर के साथ 5V और दूसरे छोर को A0 पर जाने के लिए सुपरग्लू किया। प्रत्येक उंगली के लिए इसे दोहराएं, लेकिन हर बार सीधे 5V पर जाने के बजाय (और टांके का एक चक्रव्यूह बनाना) बस पिछले फ्लेक्स सेंसर को सीवे।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि जब आप अपनी उंगलियों को हिलाते हैं तो प्रत्येक फ्लेक्स सेंसर तनाव में रहता है, उस लोचदार को सिलाई करें जिसे हमने अंतिम चरण में दस्ताने पर उंगलियों के सुझावों के लिए फ्लेक्स सेंसर से जोड़ा था। वैकल्पिक रूप से फ्लेक्स सेंसर के चारों ओर कुछ छोरों को सिलाई करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि जब आप अपना हाथ घुमाते हैं तो वे स्थिति में रहते हैं।

अंत में 5 तारों को डिजिटल पिन 5 से 9 तक मिलाप करें, इनका उपयोग बाद में सर्वो को यह बताने के लिए किया जाएगा कि कहां जाना है।

चरण 4: आर्म का निर्माण करें

I 3D ने थिंगविवर्स पर उपयोगकर्ता Gyrobot से उपलब्ध कराई गई आर्म ऑफ फाइलों को प्रिंट किया। आप उन्हें यहां पा सकते हैं।

आप चाहें तो एक फोरआर्म को ३डी प्रिंट भी कर सकते हैं, लेकिन फिलामेंट की बाधाओं के कारण मैंने अपने फोरआर्म का पेपर माचे मॉडल बनाया। मैंने 3D प्रिंटेड फ्रेम में रखे पांच SG90 सर्वो का उपयोग किया, जो मछली पकड़ने की रेखा द्वारा प्रत्येक उंगली से जुड़ा था। सभी जीएनडी और विन कनेक्शन को बाहरी शक्ति स्रोत जैसे 5 वी एसी-डीसी दीवार ट्रांसफार्मर के समानांतर तार दें।

सर्वो इनपुट पिन (आमतौर पर कन्वेंशन द्वारा नारंगी तार) को दस्ताने पर संबंधित डिजिटल पिन से कनेक्ट करें।

चरण 5: कोड अपलोड करें

जब तक आपके पास एक FTDI केबल नहीं है, आपको एक Arduino Uno के माध्यम से Lilypad को प्रोग्राम करने की आवश्यकता होगी। इसके लिए चरणों को इस निर्देश में उल्लिखित किया गया है। सुनिश्चित करें कि आपके पास सही Arduino बोर्ड प्रकार चुना गया है, इसे बदलने के लिए Tools/Board/Lilypad Arduino पर जाएं।

ऊपर दिए गए निर्देशों का पालन करते हुए पहले कैलिब्रेशन कोड अपलोड करें।

कैलिब्रेशन कोड से आउटपुट को इस कोड की लाइन 31 में कॉपी करें, फिर इसे अपलोड करें।

चरण 6: बॉड दर पर टिप्पणी करें

मेरे पास बॉड दर के साथ एक निराशाजनक बग था (जो कि वह गति है जिस पर सीरियल पोर्ट के माध्यम से डेटा का संचार किया जाता है) जो मैंने इसे होने के लिए प्रोग्राम किया था उससे दो बड़ा कारक है। मुद्दे के प्रदर्शन के लिए मेरे यूट्यूब वीडियो को लगभग 2:54 पर देखें। दुर्भाग्य से इसने मुझे मेरी प्रारंभिक योजना का पालन करने से रोक दिया जो कि ब्लूटूथ का उपयोग करना और दस्ताने और रोबोटिक हाथ के बीच वायरलेस संचार करना था।

मैं बॉड दर के मुद्दे को हल करने में असमर्थ था, लेकिन मेरा सबसे अच्छा अनुमान यह है कि बोर्ड पर थरथरानवाला या तो 8mHz या 16mHz है, यह सोचकर सॉफ़्टवेयर हार्डवेयर के बीच एक बेमेल है। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि मैंने एक सस्ता क्लोन बोर्ड खरीदा है न कि आधिकारिक उत्पाद। यदि आप वास्तविक उत्पाद का उपयोग करते हैं तो आपको यह समस्या नहीं हो सकती है। बहरहाल यह पूरी तरह से सिर्फ मेरी अपनी अटकलें हैं और अगर किसी को असली कारण पता है तो कृपया मुझे नीचे टिप्पणी में बताएं।

अस्थायी सुधार के रूप में मुझे इसके आसपास 2 तरीके मिले:

• सीरियल मॉनिटर के निचले बाएँ बटन का उपयोग करके बॉड्रेट को डबल करें। उदाहरण के लिए, यदि कोड कहता है Serial.begin(9600); सीरियल मॉनिटर आउटपुट को 19200 में बदलें।
• Arduino Lilypad को अपने बोर्ड के रूप में चुनने के बजाय Arduino Pro को बोर्ड के रूप में चुनें। Arduino IDE में ऐसा करने के लिए जाएं: Tools/Board/Arduino Pro या Pro Mini, फिर अपलोड करें।

चरण 7: समापन

मुझे आशा है कि आपको यह शिक्षाप्रद जानकारीपूर्ण लगी होगी, यदि आपके कोई प्रश्न या सुझाव हैं तो कृपया उन्हें नीचे टिप्पणी में छोड़ दें।

मेक इट मूव प्रतियोगिता 2017 में तीसरा पुरस्कार