हावभाव और आवाज द्वारा नियंत्रित वायरलेस रोबोटिक हाथ: 7 कदम (चित्रों के साथ)

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

मूल रूप से यह हमारा कॉलेज प्रोजेक्ट था और इस प्रोजेक्ट को सबमिट करने के लिए समय की कमी के कारण हम कुछ स्टेप्स की तस्वीरें लेना भूल गए। हमने एक कोड भी तैयार किया है जिसके इस्तेमाल से कोई भी एक ही समय में हावभाव और आवाज का उपयोग करके इस रोबोटिक हाथ को नियंत्रित कर सकता है लेकिन समय की कमी के कारण हम इसे लागू नहीं कर पाए क्योंकि तब हमें पूरे सर्किट में बदलाव करना पड़ा और हमने एक कोड भी डिजाइन किया। जिसके उपयोग से आप केवल Arduino बोर्ड का उपयोग करके केवल आवाज का उपयोग करके इस परियोजना को नियंत्रित कर सकते हैं, तब आपको EasyVR शील्ड की आवश्यकता नहीं होगी जो कि महंगा है इसलिए यह वॉयस कंट्रोल रोबोट बनाने का सस्ता तरीका है। कोड नीचे संलग्न है। इस परियोजना का उद्देश्य एक यांत्रिक हाथ और एक नियंत्रण दस्ताने (मानव हाथ के लिए) डिजाइन करना है। यांत्रिक हाथ नियंत्रण दस्ताने (मानव हाथ) की कार्रवाई की नकल करके एक दास के रूप में कार्य करेगा जो एक मास्टर के रूप में कार्य करेगा। यांत्रिक हाथ को सर्वो मोटर्स, नियंत्रक और xbee मॉड्यूल का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। कंट्रोल ग्लव को फ्लेक्स सेंसर, कंट्रोलर और एक्सबी मॉड्यूल का उपयोग करके डिजाइन किया जाएगा। नियंत्रण दस्ताने फ्लेक्स सेंसर के साथ लगे होते हैं। जब पूर्व सेंसर मुड़े होते हैं तो नियंत्रक वोल्टेज परिवर्तन को पढ़ता है और यांत्रिक हाथ में xbee मॉड्यूल का उपयोग करके वायरलेस रूप से डेटा भेजता है, जो हाथ से किए गए इशारों के अनुसार चलने के लिए सर्वो को ट्रिगर करेगा। यह उपकरण उन जगहों पर मानव की भौतिक उपस्थिति की आवश्यकता को कम करने में मदद कर सकता है जहां मानव हस्तक्षेप की कम से कम आवश्यकता होती है (जैसे: रासायनिक उद्योग, बम फैलाना आदि)।

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चरण 1: ब्लॉक आरेख

चरण 2: आवश्यक सामग्री

इस खंड में घटकों के चित्र amazon.in से लिए गए हैं और उन घटकों के लिए लिंक नीचे दिए गए हैं:

1. फ्लेक्स सेंसर (x6) - (https://www.amazon.in/Linwire-Robodo-Flex-Sensor-…

2. कनेक्शन के लिए तार

3. वेरो बोर्ड - (https://www.amazon.in/AnandCircuits-PCB-FR2-Board-…)

4. 10 K ओम रेसिस्टर (x5)

5. एक्सबीईई मॉड्यूल सीरीज 1 (x2)

6. XBEE Arduino Shield (x2) - (https://www.amazon.in/Bluetooth-Shield-Wireless-Co…)

7. Arduino Uno बोर्ड (x2) - (https://www.amazon.in/Bluetooth-Shield-Wireless-Co…)

8. जुराबें

9. बांह को ढकने के लिए कपड़ा

10. कार्डबोर्ड

11. सर्वो मोटर्स - 5 sg90 सर्वो (उंगलियां), 1 Mg996r सर्वो (हाथ) - (https://www.amazon.in/Robodo-Electronics-Tower-Mic…)

12. ज़िप स्ट्रैप्स - (https://www.amazon.in/4STRON-Antistatic-Heavy-200m…)

13. मछली पकड़ने का धागा

14. मोज़े

चरण 3: यांत्रिक हाथ की डिजाइनिंग

डिजाइनिंग कदम

भागों के लिए आपको कुछ ज़िप ताले, एक थ्रेड रील (मछली पकड़ने की रेखा), 5 स्याही ट्यूब, 5 सर्वो मोटर्स और एक आर्डिनो की आवश्यकता होगी। उंगलियों की संरचना के लिए गर्म गोंद बंदूक और गोंद की छड़ें का उपयोग किया जाता है।

चरण 1: कागज के एक टुकड़े पर, अपनी प्रत्येक अंगुली के बीच की दूरी को चिह्नित करें जैसा कि दिखाया गया है और उनमें से प्रत्येक को एक संदर्भ संख्या निर्दिष्ट करें ताकि आप यह निर्धारित कर सकें कि बाद में कौन सी उंगली है। प्रत्येक नंबर को संबंधित ज़िपलॉक पर कॉपी करें।

चरण 2: आदर्श मानव हाथ माप के अनुसार पिंकी उंगली सहित प्रत्येक अंगुलियों के जोड़ों का संबंधित माप लें।

चरण 3: ज़िपलॉक पर रीडिंग को चिह्नित करें और झुकने के उद्देश्य के लिए प्रत्येक में 2 सेमी की जगह छोड़ दें। जिस स्थान को मोड़ना है, उस पर अलग-अलग निशान बना लें, आदर्श रूप से यह दोनों जोड़ों से लगभग 1 सेमी की दूरी पर है।

चरण 4: जिप लॉक को चिह्नित बिंदुओं पर मोड़ें और यह सुनिश्चित करने के लिए मजबूती से नीचे दबाएं कि यह लकड़ी के ब्लॉक या अन्य भारी सामग्री की मदद से एक तंग तह है। इस प्रक्रिया को बाकी ज़िप लॉक के लिए दोहराएं।

चरण 5: अब स्याही ट्यूबों को 2 सेमी लंबाई में काटें और उन्हें गर्म गोंद का उपयोग करके जोड़ पर रखें। यह दूरी उंगलियों को स्वतंत्र रूप से मोड़ने की अनुमति देती है।

चरण 6: उंगलियों में आकार और आयतन जोड़ने के लिए प्रत्येक खंड को धागे से लपेटें। यह प्रत्येक अंक की संरचना को सुदृढ़ करने के लिए भी काम करेगा।

Step 7: अब पिछले स्टेप्स के अनुसार बची हुई उंगलियों को बना लें। अत्यधिक गर्म गोंद के उपयोग से बचें क्योंकि यह वजन बढ़ाता है और ngers के झुकने की समस्या का कारण बनता है। एक मिनट के लिए ngers को सूखने के लिए छोड़ दें, हम रेत के कागज के उपयोग से अतिरिक्त गर्म गोंद को हटा सकते हैं और अपेक्षाकृत हम इसे मानव उंगलियों के अनुसार आकार दे सकते हैं।

चरण 8: अब हथेली के लिए, अंगूठे को छोड़कर प्रत्येक उंगली को 2 सेमी की दूरी पर रखें ताकि उंगलियों को मोड़ने के लिए समान व्यक्तित्व मिल जाए और सर्वो 0 स्थिति में आने पर वापस अपनी मूल स्थिति में आ जाए।

चरण 9: उंगलियों को समान स्थान देने के लिए गर्म गोंद का उपयोग करके प्रत्येक अंगुलियों के बीच 3 सेमी की गर्म गोंद का एक टुकड़ा रखें। ngers फिक्सिंग के लिए प्रत्येक उंगली के बीच जुड़ी गर्म गोंद की छड़ें सहित सभी ngers को एक धागे से बांधें और तैयार प्रभाव के लिए गर्म गोंद की एक पतली परत लागू करें।

चरण 10: अब अंगूठे को पीछे से हाथ से एक कोण पर जोड़ दें, क्योंकि मछली पकड़ने की रेखा अंगूठे को खींचती है, तदनुसार यह मानव हाथ की तरह पकड़ बनाएगी। अंगूठे के अतिरिक्त जिपलॉक को काटें क्योंकि यह झुकने वाले रास्ते में रुकावट डालता है।

चरण 11: स्याही ट्यूबों के माध्यम से प्रत्येक उंगली में शिंग लाइन जोड़ें। उंगली के ऊपरी सिरे पर शिंग लाइन की एक गाँठ बाँध लें ताकि वह स्थिति में रहे।

चरण 12: अंतिम चरण प्रत्येक अंगुलियों की शिंग लाइन को संबंधित सर्वो मोटर से उसकी अधिकतम स्थिति में जोड़ना है। सुनिश्चित करें कि जब सर्वो घूमता है तो उंगलियों को मोड़ने के लिए मछली पकड़ने की पर्याप्त रेखा बची होती है। समुद्री मील को कसकर बांधकर सर्वो मोटर के शाफ्ट पर मछली पकड़ने की रेखा को ठीक करें।

चरण 4: नियंत्रण दस्ताने की डिजाइनिंग

सेंसर सर्किट की स्थापना

प्रयुक्त प्रतिरोधक 10K ओम हैं। मुख्य GND तार, जो सेंसर से सभी व्यक्तिगत GND तारों से जुड़ा होता है, arduino के GND में प्लग हो जाता है। Arduino से +5V धनात्मक वोल्टेज तार में जाता है, और प्रत्येक नीला तार एक अलग एनालॉग इनपुट पिन में प्लग हो जाता है। फिर हमने सर्किट को एक छोटे से बरामदे पर मिला दिया। एक जिसे आसानी से दस्ताने पर लगाया जा सकता है। हम सेंसर को तारों को अपेक्षाकृत आसानी से मिलाप करने में सक्षम थे, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई शॉर्ट्स नहीं थे, हीट सिकुड़न का उपयोग किया। फिर हमने उस क्षेत्र को लपेट दिया जहां सेंसर को स्थिर करने के लिए तारों को विद्युत टेप के साथ सेंसर से जोड़ा जाता है। नीचे के पास, जहां लीड जुड़ी हुई हैं, सेंसर थोड़े कमजोर हैं और टेप सुनिश्चित करता है कि वे झुकेंगे नहीं और क्षतिग्रस्त नहीं होंगे।

प्रत्येक सेंसर टिप को प्रत्येक उंगली के उस क्षेत्र में सीवे करें जहां आपके प्रत्येक नाखून होंगे। फिर, प्रत्येक सेंसर के लिए, प्रत्येक उंगली में दोनों जोड़ों पर धागे के साथ उनके चारों ओर ढीले लूप बनाएं। एक बार प्रत्येक सेंसर जगह में है और धागे के छोरों के नीचे अच्छी तरह से स्लाइड करता है। फिर हमने वर्बॉर्ड को दस्ताने के कलाई वाले हिस्से पर कसकर सिल दिया। फ्लेक्स सेंसर सिलाई के बाद दस्ताने और कोहनी के समर्थन पर भी सभी तारों को वर्बार्ड और आर्डिनो यूनो बोर्ड से जोड़ते हैं। कार्डबोर्ड शीट पर कनेक्शन ठीक करें।

चरण 5: सॉफ्टवेयर

दो xbees के बीच बेतार संचार स्थापित करने के चरण इस प्रकार हैं:

- Arduino IDE सॉफ्टवेयर डाउनलोड करें और इसे अपने सिस्टम पर इंस्टॉल करें।

- अब arduino सॉफ्टवेयर विंडो खोलें। यह कैसा दिखेगा।

- त्रुटियों की जांच करने और फिर इसे सहेजने के लिए कंपाइल (ले विकल्प के नीचे चिह्न चिह्न चिह्न) विकल्प का उपयोग करके इस कोड को सत्यापित करें।

- इसे कंपाइल करने के बाद उस पोर्ट को चुनें (टूल्स ऑप्शन में) जिस बोर्ड पर आप कोड अपलोड करना चाहते हैं।

- इस कोड को arduino UNO बोर्ड R3 पर अपलोड करें। हम इसे xbee s1 मॉड्यूल conguration के लिए arduino को USB पोर्ट बनाने के लिए अपलोड कर रहे हैं।

- अब arduino बोर्ड पर aduino xbee शील्ड माउंट करें और फिर arduino xbee शील्ड पर xbee मॉड्यूल s1 माउंट करें। इस सेटअप के बाद Arduino xbee शील्ड पर स्लाइड बटन का उपयोग करके USB मोड में स्विच करें। फिर USB का उपयोग करके दोनों arduino को लैपटॉप USB पोर्ट से कनेक्ट करें और X-CTU सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करें।

- अब एक्स-सीटीयू विंडो खोलें।

- अब सूची में रेडियो मॉड्यूल जोड़ने के लिए डिवाइस जोड़ें या डिवाइस खोजें पर क्लिक करें।

- उपकरणों को जोड़ने के बाद, उनका कॉन्सुरेशन बदलने के लिए उन पर क्लिक करें। नोट: समन्वयक और अंतिम बिंदु मॉड्यूल दोनों के लिए पैन आईडी समान होना चाहिए अन्यथा वे संवाद नहीं करेंगे। जब आप दोनों मॉड्यूल के लिए एक ही पैन आईडी असाइन करते हैं तो वे संचार के लिए एक दूसरे का पता लगा सकते हैं।

- अब सूची में रेडियो मॉड्यूल जोड़ने के लिए डिवाइस जोड़ें या डिवाइस खोजें पर क्लिक करें।

- उपकरणों को जोड़ने के बाद, उनका कॉन्सुरेशन बदलने के लिए उन पर क्लिक करें। नोट: समन्वयक और अंतिम बिंदु मॉड्यूल दोनों के लिए पैन आईडी समान होना चाहिए अन्यथा वे संवाद नहीं करेंगे। जब आप दोनों मॉड्यूल के लिए एक ही पैन आईडी असाइन करते हैं तो वे संचार के लिए एक दूसरे का पता लगा सकते हैं।

- अब कंसोल वर्किंग मोड पर स्विच करें और दोनों डिवाइस के लिए रेडियो मॉड्यूल के साथ सीरियल कनेक्शन खोलें पर क्लिक करें। सेलेक्ट करने के बाद यह हरे रंग का दिखाई देगा।

- अब समन्वयक बॉक्स में कोई भी संदेश टाइप करें उदाहरण के लिए हाय, हैलो आदि टाइप करें। जिस बॉक्स में आप टेक्स्ट टाइप कर रहे हैं वह नीला दिखाई देगा।

- अब एंड पॉइंट बॉक्स पर क्लिक करें आपको इस बॉक्स में वही संदेश दिखाई देगा लेकिन लाल रंग में जो यह दर्शाता है कि संदेश अन्य डिवाइस से प्राप्त हुआ है। समन्वयक और अंतिम बिंदु मॉड्यूल के बीच सफल संयोजन और संचार के बाद वे सर्किट में उपयोग करने के लिए तैयार हैं।

- ट्रांसमीटर और रिसीवर के वायरलेस संचार को अंतिम कोडिंग के लिए कदम {आर्डिनो सॉफ्टवेयर में नियंत्रण दस्ताने के लिए कोड लिखें और पोर्ट का चयन करें (उदाहरण के लिए: COM4 ट्रांसमिटर ब्लॉक के लिए पोर्ट है) जिसे आप ट्रांसमीटर ब्लॉक (समन्वयक) बनाना चाहते हैं। अब इसे उस Arduino UNO बोर्ड पर अपलोड करें। नोट: जब आप arduino पर कोई कोड अपलोड करते हैं तो arduino xbee शील्ड या उस पर कोई कनेक्शन डिस्कनेक्ट (निकालें) करें।

{Arduino सॉफ़्टवेयर में यांत्रिक हाथ के लिए कोड लिखें और पोर्ट का चयन करें (उदाहरण के लिए: COM5 रिसीवर ब्लॉक के लिए पोर्ट है) जिसे आप रिसीवर ब्लॉक (अंत बिंदु) बनाना चाहते हैं। अब इसे उस arduino UNO बोर्ड पर अपलोड करें।

चरण 6: फ़्लोचार्ट

चरण 7: कोड:

हमने एक कोड भी डिज़ाइन किया है जिसके उपयोग से आप एक ही समय में हावभाव और आवाज से रोबोटिक हाथ को नियंत्रित कर सकते हैं, लेकिन इसे प्रोजेक्ट में कैसे एम्बेड किया जाए, इस पर बहुत स्पष्टीकरण की आवश्यकता होगी, इसलिए हमने इसे यहां संलग्न नहीं किया है। यदि किसी निकाय को उस कोड की आवश्यकता है तो अपनी ईमेल आईडी के नीचे टिप्पणी करें। इस वीडियो में लैपटॉप का उपयोग केवल दोनों arduinos को वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए किया जाता है क्योंकि हमारे पास बैटरी की समस्या थी क्योंकि वे बहुत तेजी से निकलते थे।