विषयसूची:
- चरण 1: हाथ और अग्रभाग
- चरण 2: जेड एक्सिस डिजाइन
- चरण 3: एक्स एक्सिस मूवमेंट और फ्रेम
- चरण 4: स्टेपर मोटर चलाना: A4988 ड्राइवर सर्किट आरेख
- चरण 5: स्टेपर मोटर कोड
- चरण 6: फ्लेक्स सेंसर
- चरण 7: फ्लेक्स सेंसर को कैलिब्रेट करना
वीडियो: टेली ऑपरेटेड बायोनिक आर्म: 13 स्टेप्स (चित्रों के साथ)
2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23
इस निर्देश में, हम एक टेली ऑपरेटेड बायोनिक आर्म बनाएंगे, जो कि मानव हाथ के समान एक रोबोटिक आर्म है, जिसमें छह डिग्री स्वतंत्रता (पांच अंकों के लिए और एक कलाई के लिए) है। इसे एक दस्ताने का उपयोग करके मानव हाथ से नियंत्रित किया जाता है जिसमें फिंगर फीडबैक के लिए फ्लेक्स सेंसर लगे होते हैं और कलाई कोण फीडबैक के लिए आईएमयू होता है।
ये हैं हाथ की प्रमुख विशेषताएं:
- स्वतंत्रता के ६ डिग्री के साथ एक रोबोटिक हाथ: सर्वो से जुड़ी स्ट्रिंग्स द्वारा नियंत्रित प्रत्येक उंगली के लिए पांच और कलाई की गति फिर से एक सर्वो का उपयोग करके की जाती है। चूंकि स्वतंत्रता की सभी डिग्री एक सर्वो का उपयोग करके नियंत्रित होती हैं, हमें फीडबैक के लिए अतिरिक्त सेंसर की आवश्यकता नहीं होती है।
- फ्लेक्स सेंसर: पांच फ्लेक्स सेंसर एक दस्ताने से जुड़े होते हैं। ये फ्लेक्स सेंसर माइक्रो-कंट्रोल को फीडबैक देते हैं जिसका इस्तेमाल बायोनिक आर्म को कंट्रोल करने के लिए किया जाता है।
- IMU: IMU का उपयोग हाथ की कलाई का कोण प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
- दो evive (Arduino आधारित माइक्रो-कंट्रोलर) का उपयोग किया जाता है: एक कलाई के कोण और फ्लेक्स मूवमेंट प्राप्त करने के लिए दस्ताने से जुड़ा होता है और दूसरा बायोनिक आर्म से जुड़ा होता है जो सर्वो को नियंत्रित करता है।
- दोनों ब्लूटूथ का उपयोग करके एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं।
- बायोनिक आर्म एक्स और जेड प्लेन मूवमेंट देने के लिए दो अतिरिक्त डिग्री स्वतंत्रता दी जाती है, जिसे आगे चलकर पिक एंड प्लेस रोबोट जैसे जटिल कार्य को पूरा करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है।
- जॉयस्टिक का उपयोग करके दो अतिरिक्त गति को नियंत्रित किया जाता है।
जैसा कि अब आपको एक संक्षिप्त विचार मिल गया है कि हमने इस बायोनिक शाखा में क्या किया है, आइए प्रत्येक चरण को विस्तार से देखें।
चरण 1: हाथ और अग्रभाग
हमने पूरे हाथ को डिजाइन नहीं किया है और खुद को आगे नहीं बढ़ाया है। इंटरनेट पर हाथ और बांह की कलाई के लिए कई डिजाइन आसानी से उपलब्ध हैं। हमने इनमोव से एक डिज़ाइन लिया है।
हमने दाहिना हाथ बनाया है, इसलिए ये 3D प्रिंट होने के लिए आवश्यक भाग हैं:
- 1x अंगूठा
- 1x सूचकांक
- 1x बड़ी घटना
- 1x औरिकुलायर
- 1x पिंकी
- 1x बोल्ट_एंट्रेटोइस
- 1x रिस्टलार्ज
- 1x कलाई छोटा
- 1x शीर्ष सतह
- 1x कवरफिंगर
- 1x रोबकैप3
- 1x रोबपार्ट2
- 1x रोबपार्ट3
- 1x रोबपार्ट4
- 1x रोबपार्ट5
- 1x रोटावरिस्ट2
- 1x रोटावरिस्ट1
- 1x रोटावरिस्ट3
- 1x कलाई गियर्स
- 1x केबलधारक कलाई
आप यहां संपूर्ण असेंबली गाइड प्राप्त कर सकते हैं।
चरण 2: जेड एक्सिस डिजाइन
हमने फोरआर्म के अंत में संलग्न एक कस्टम पार्ट डिज़ाइन किया है जिसमें बेयरिंग और लेड-स्क्रू के लिए स्लॉट हैं। बेयरिंग का उपयोग हाथ को z अक्ष में निर्देशित करने के लिए किया जाता है और अक्ष की गति को सीसा और पेंच तंत्र का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। लेड स्क्रू मैकेनिज्म में, जब शाफ्ट की तरह स्क्रू घूमता है, तो लेड स्क्रू का नट इस रोटरी मूवमेंट को लीनियर मोशन में बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप आर्म की लीनियर मोशन होती है।
लेड-स्क्रू को स्टेपर मोटर का उपयोग करके घुमाया जाता है जिसके परिणामस्वरूप रोबोटिक आर्म की सटीक गति होती है।
स्टेपर मोटर, शाफ्ट और लेड-स्क्रू सभी एक कस्टम 3 डी प्रिंटेड हिस्से से जुड़े होते हैं, जिसके बीच रोबोटिक आर्म चलता है।
चरण 3: एक्स एक्सिस मूवमेंट और फ्रेम
जैसा कि पिछले चरण में बताया गया है, स्टेपर मोटर और शाफ्ट को पकड़ने के लिए एक दूसरा कस्टम भाग तैयार किया गया था। उसी हिस्से में असर के लिए छेद भी होते हैं और एक्स-एक्सिस मूवमेंट के लिए लेड स्क्रू मैकेनिज्म के लिए नट का इस्तेमाल होता है। स्टेपर मोटर और शाफ्ट सपोर्ट 20 मिमी x 20 मिमी टी-स्लॉट एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न के साथ बने एल्यूमीनियम फ्रेम पर लगे होते हैं।
परियोजना का यांत्रिक पहलू किया गया है, अब देखते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक्स भाग हैं।
चरण 4: स्टेपर मोटर चलाना: A4988 ड्राइवर सर्किट आरेख
हम अपने सर्वो और मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए अपने माइक्रो-कंट्रोलर के रूप में evive का उपयोग कर रहे हैं। ये जॉयस्टिक का उपयोग करके स्टेपर मोटर को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक घटक हैं:
- एक्सवाई जॉयस्टिक
- जम्पर तार
- A4988 मोटर चालक
- एक बैटरी (12 वी)
ऊपर दिखाया गया सर्किट आरेख है।
चरण 5: स्टेपर मोटर कोड
हम स्टेपर मोटर को eive के साथ नियंत्रित करने के लिए BasicStepperDriver लाइब्रेरी का उपयोग कर रहे हैं। कोड सरल है:
- यदि X-अक्ष पोटेंशियोमीटर रीडिंग ८०० से अधिक है (एनालॉग रीड १०-बिट्स), तो ग्रिपर को ऊपर ले जाएँ।
-
यदि X-अक्ष पोटेंशियोमीटर रीडिंग 200 से कम है (एनालॉग रीड 10-बिट्स), तो ग्रिपर को नीचे ले जाएं।
- यदि Y-अक्ष पोटेंशियोमीटर रीडिंग ८०० से अधिक है (एनालॉग रीड १०-बिट्स), तो ग्रिपर को बाईं ओर ले जाएँ।
- यदि Y-अक्ष पोटेंशियोमीटर रीडिंग 200 से कम है (एनालॉग रीड 10-बिट्स), तो ग्रिपर को दाईं ओर ले जाएं।
कोड नीचे दिया गया है।
चरण 6: फ्लेक्स सेंसर
यह फ्लेक्स सेंसर एक वैरिएबल रेसिस्टर है। फ्लेक्स सेंसर का प्रतिरोध बढ़ जाता है क्योंकि घटक का शरीर झुक जाता है। हमने उंगलियों को हिलाने के लिए पांच 4.5 लंबे फ्लेक्स सेंसर का इस्तेमाल किया है।
इस सेंसर को हमारी परियोजना में शामिल करने का सबसे सरल तरीका इसे वोल्टेज विभक्त के रूप में उपयोग करना था। इस सर्किट में एक रोकनेवाला की आवश्यकता होती है। हम इस उदाहरण में 47kΩ रेसिस्टर का उपयोग करेंगे।
फ्लेक्स सेंसर evive पर एनालॉग पिन A0-A4 से जुड़े होते हैं।
ऊपर दिया गया संभावित विभक्त सर्किट में से एक है evive।
चरण 7: फ्लेक्स सेंसर को कैलिब्रेट करना
"लोडिंग =" आलसी " अंतिम परिणाम शानदार था। हम एक दस्ताने का उपयोग करके बायोनिक बांह को नियंत्रित करने में सक्षम थे।
evive?evive सभी आयु समूहों के लिए उनके रोबोटिक्स, एम्बेडेड और अन्य परियोजनाओं को सीखने, बनाने, डिबग करने में मदद करने के लिए एक वन-स्टॉप इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोटोटाइप प्लेटफॉर्म है। अपने दिल में एक Arduino मेगा के साथ, eive एक अद्वितीय मेनू-आधारित दृश्य इंटरफ़ेस प्रदान करता है जो Arduino को बार-बार पुन: प्रोग्राम करने की आवश्यकता को हटा देता है। इविव एक छोटी पोर्टेबल इकाई में बिजली आपूर्ति, संवेदी और एक्चुएटर्स समर्थन के साथ आईओटी की दुनिया की पेशकश करता है।
संक्षेप में, यह आपको जल्दी और आसानी से प्रोजेक्ट/प्रोटोटाइप बनाने में मदद करता है।
अधिक जानने के लिए, यहाँ जाएँ।
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