Лазер сенсоры мен дауыс пәрмендерінің көмегімен автоматты түрде ұстау: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бізге қарапайым және табиғи нәрсе болып көрінетін заттарды ұстау - бұл күрделі міндет. Адам көру сезімін қолданып, алғысы келетін заттан қашықтығын анықтайды. Қол ұсталатын объектіге жақын болғанда автоматты түрде ашылады, содан кейін затты жақсы ұстау үшін ол тез жабылады. Мен бұл техниканы осы шағын жобада жеңілдетілген түрде қолдандым, бірақ камераның орнына мен лазерлік сенсорды қолданып, объектінің ұстағыштан қашықтығын және бақылау үшін дауыстық командаларды қолдандым.

1 -қадам: Бөлшектер тізімі

Бұл шағын жобада сізге төменде келтірілген бөлшектердің бірнешеуі ғана қажет болады. Мен контроллер ретінде Arduino mega 2560 қолдандым, бірақ сіз UNO немесе кез келген басқа Arduino қолдана аласыз. Қашықтық сенсоры ретінде мен VL53L0X лазерлік сенсорды қолдандым, ол дәлдігі жақсы (шамамен бірнеше миллиметр) және диапазоны 2 метрге дейін. Бұл жобада сіз кез-келген ұстағыш пен серводі тестілеу үшін пайдалана аласыз, бірақ оны бөлек қуат көзінен алуыңыз керек, мысалы: 5В қуат көзі немесе LiPo аккумуляторы (7.4V немесе 11.1V) кернеуді төмендететін түрлендіргіш арқылы. 5В дейін.

Бұл жобаға қажет бөлшектер:

• VL53L0X лазерлік ToF сенсоры x1
• Сандық Servo x1
• Arduino мега 2560 x1
• Робот металл ұстағыш x1
• Нан тақтасы x1
• Түйме түймесі x1
• Bluetooth HC-06
• Резистор 10k x1
• Қуат көзі 5В/2А

Кеңейтілген нұсқа:

1. CJMCU-219 ағымдағы монитор сенсор модулі x1

2. WS2812 RGB жарықдиодты драйверлерді дамыту тақтасы x1

2 -қадам: электронды бөлшектерді қосу

Бірінші суретте барлық қажетті байланыстар көрсетілген. Келесі фотосуреттерде сіз жеке модульдерді қосудың келесі қадамдарын көре аласыз. Бастапқыда түйме Arduino -ның 2 -ші түйреуішіне, сосын 3 -ші істікке серво және соңында I2C шинасы (SDA, SCL) арқылы VL53L0X лазерлік қашықтық сенсорына қосылды.

Электронды модульдердің қосылымдары келесідей:

VL53L0X лазерлік сенсоры -> Arduino Mega 2560

• SDA - SDA
• SCL - SCL
• VCC - 5В
• GND - GND

Серво -> Arduino Mega 2560

Сигнал (қызғылт сары сым) - 3

Серво -> 5В/2А қуат көзі

• GND (қоңыр сым) - GND
• VCC (қызыл сым) - 5В

Басу түймесі -> Arduino Mega 2560

• 1 -түйреуіш - 3.3 немесе 5В
• 2 - 2 түйреуіш (және 10к резистор арқылы жерге дейін)

Bluetooth (HC -06) -> Arduino Mega 2560

• TXD - TX1 (19)
• RXD - RX1 (18)
• VCC - 5В
• GND - GND

3 -қадам: Arduino Mega коды

Мен GitHub -да қол жетімді Arduino бағдарламаларының келесі үлгісін дайындадым:

• VL53L0X_gripper_control
• Voice_VL53L0X_gripper_control

«VL53L0X_gripper_control» деп аталатын бірінші бағдарлама VL53L0X лазерлік сенсорымен анықталған объектіні автоматты түрде ұстау тапсырмасын орындайды. Үлгі бағдарламаны құрастырудан және жүктемес бұрын, жоғарыда көрсетілгендей мақсатты платформа ретінде «Arduino Mega 2560» таңдағаныңызға көз жеткізіңіз (Arduino IDE -> Құралдар -> Тақта -> Arduino Mega немесе Mega 2560). Arduino бағдарламасы лазерлік сенсордан жаңа көрсеткіштің келгенін немесе болмайтынын «void loop ()» негізгі циклінде тексереді (readRangeContinuousMillimeters функциясы ()). Егер «қашықтық_мм» сенсорынан оқылатын қашықтық «THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_FAR» мәнінен үлкен болса немесе «THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR» мәнінен кіші болса, онда серво жабыла бастайды. Басқа жағдайларда ол ашыла бастайды. Бағдарламаның келесі бөлігінде, «digitalRead (gripperOpenButtonPin)» функциясында түймешіктің күйі үнемі бақыланады, егер ол басылса, ұстағыш объектінің жақын болуына байланысты жабылғанына қарамастан ашылады. (қашықтық_мм THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR -ден аз).

Екінші «Voice_VL53L0X_gripper_control» бағдарламасы дауыстық командалар арқылы ұстағышты басқаруға мүмкіндік береді. Дауыстық командалар Google Play -ден Arduino қосымшасына арналған BT Voice Control арқылы өңделеді және одан әрі Bluetooth арқылы Arduino -ға жіберіледі. Arduino бағдарламасы негізгі циклде - «void loop ()» жаңа команданың (таңбаның) Android қосымшасынан bluetooth арқылы жіберілгенін тексереді. Егер bluetooth сериясынан кіріс таңбасы болса, бағдарлама «#» дауыстық нұсқаулығының соңына жеткенше сериялық деректерді оқиды. Содан кейін ол «void processInput ()» функциясының орындалуын бастайды және дауыстық командаға байланысты арнайы басқару функциясы шақырылады.

4 -қадам: Автоматты ұстауды тексеру

«1 -қадамдағы» бейнеде алдыңғы «Arduino Mega Code» тарауындағы бағдарлама негізінде роботты ұстағыштың сынақтары көрсетілген. Бұл бейнеде объект өзіне жақын болған кезде автоматты түрде қалай ашылатыны көрсетілген, ал егер ол ұстағышқа қол жететін болса, оны ұстайды. Бұл жерде қолданылатын лазерлік қашықтық сенсорының кері байланысы мен бөтелкені алға және артқа жылжытқанда, бейненің келесі бөлігінде айқын көрінеді, бұл тез реакция мен ұстағышты басқаруды өзгертуге әкеледі.

5 -қадам: Дауыспен автоматты түрде ұстау

Бұл жобаны дамытудың келесі қадамында мен оған дауысты басқаруды қостым. Дауыстық команданың арқасында мен ұстағыштың жабылуын, ашылуын және жылдамдығын басқара аламын. Бұл жағдайда дауысты басқару объекті ұстағышты ашқанда өте пайдалы. Ол түймені ауыстырады және мобильді роботқа орнатылған ұстағышты оңай басқаруға мүмкіндік береді.

Егер сізге бұл жоба ұнайтын болса, дауыс беруді және комментарийге осы жобаны одан әрі жетілдіру ретінде келесі постта не көргіңіз келетінін жазуды ұмытпаңыз:) Менің робототехникаға қатысты басқа жобаларымды қараңыз, мына сайтқа кіріңіз:

• facebook
• youtube
• менің веб -сайтым