Labyrinthe à commande gestuelle : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

J'aime jouer avec le labyrinthe labyrinthe. J'ai toujours voulu contrôler l'un de ces jeux de labyrinthe en utilisant des gestes ou un mobile. Je me suis inspiré pour créer ce labyrinthe de marbre par le labyrinthe imprimé en 3D de blic19933 contrôlé par votre appareil Android

Au lieu d'utiliser un module Bluetooth pour la communication, j'ai utilisé le module WiFi (ESP8266) pour la communication. Donc, l'avantage de ceci est que je peux contrôler le labyrinthe à l'aide d'un bracelet portable ou d'une application mobile.

Quels sont les avantages de mon projet ?

1. C'est simple et facile à construire

2. Il est bon marché et nécessite quelques pièces électroniques.

3. Labyrinthe magnétique détachable.

4. Facile à personnaliser.

5. Tellement amusant de le construire et de jouer avec.

Le labyrinthe est contrôlé via un bracelet portable ainsi qu'une application Bluetooth développée à l'aide de MIT App Inventor. Les données du capteur de gyroscope de la bande sont transmises via la connexion WiFi au dispositif Wemos D1 Mini (esp8266) qui contrôle les servos qui inclinent le labyrinthe. Vous pouvez également contrôler le labyrinthe à l'aide d'une application Android. L'application Android est créée avec le MIT App Inventor2. Ce gadget nécessite moins de composants. Il est facile à construire.

Vous pouvez télécharger tous les éléments requis pour ce projet à partir de ce lien GitHub:

Commençons à construire…!!

Étape 1: Pièces et matériaux

Composants

• 1x Wemos d1 mini
• 2x Servomoteur SG90s
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x module chargeur LiPo TP4056
• 1x batterie LiPo 3.7v 400mAh
• 1x mini interrupteur à glissière
• 1x bracelet Fitbit ou bracelet de montre
• 4x 25mm aimants néodyme
• 2x 5mm bille en acier
• 2x vis de montage
• Contreplaqué en bois 10 cm X 10 cm

Pièces imprimées en 3D

Les fichiers STL d'impression 3D sont disponibles sur Thingiverse -

• plaque_base.stl
• axe_x.stl
• axe_y.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• labyrinthe_rectangulaire.stl
• labyrinthe_triangulaire.stl
• hexagonal_maze.stl
• labyrinthe_circulaire.stl

Outils

• Imprimante 3D, vous pouvez utiliser le service en ligne
• Fer à souder et étain
• Tournevis et pince
• Pince à dénuder
• Pistolet à colle
• Multimètre

Étape 2: Imprimez en 3D les pièces du labyrinthe en marbre

J'ai utilisé Flashforge Creator pro avec une buse de 0,2 mm et des réglages normaux et avec des supports. Vous pouvez également télécharger tous les fichiers de Thingiverse. Imprimez en 3D toutes les pièces et nettoyez les pièces en enlevant le support.

www.thingverse.com/thing:3484492

Étape 3: Assembler la structure du cardan

Il y a 5 parties pour construire cette structure. C'est une structure de type cardan. Avant de fixer des servomoteurs aux pièces imprimées en 3D, commencez par tester les servomoteurs, puis réglez les deux moteurs à un angle de 90 degrés. Maintenant, prenez 2 palonniers d'asservissement à un côté et insérez-les dans la fente des pièces x_axis_motor.stl et y_axis_motor.stl. Attachez maintenant la partie y_axis_motor.stl à l'un des servomoteurs et attachez la partie magnet_holder.stl à l'autre servomoteur. Insérez-le dans la fente et fixez-le à l'aide des 2 vis de montage fournies avec les servomoteurs. Ensuite, attachez ce y_axis_motor et ce servomoteur au x_axis_motor et magnet_holder.stl et le servomoteur à la partie y_axis_motor.stl. Fixez les deux moteurs à l'aide de la vis fournie avec le servomoteur. Soudez maintenant les fils du servomoteur à la carte Wemos.

Connexions à broches

Servomoteur X = broche D3 de Wemos

Servomoteur Y = broche D1 de Wemos

Connectez les broches de terre et VCC des servomoteurs aux broches GND et 5V de la carte Wemos respectivement.

Maintenant, placez la carte Wemos à l'intérieur de la partie base.stl. Couvrez maintenant la plaque de base en plaçant la structure de cardan des servomoteurs dessus et fixez les deux pièces à l'aide de vis de 1 pouce. Placez l'ensemble de la structure sur une plaque en bois et fixez-la à l'aide de vis.

Placez l'aimant de 25 mm dans la fente de la pièce magnet_holder.stl. Couvrez l'aimant à l'aide de la pièce magner_holder_cover.stl. Utilisez de la colle pour le coller.

Maintenant, le labyrinthe est prêt. Téléchargez le code dans le Wemos en utilisant Arduino IDE.

Étape 4: Fabriquez le bracelet portable

Le bracelet portable se compose des composants suivants:

ESP01

MPU6050

Module chargeur LiPo TP4056

Mini interrupteur à glissière

Batterie LiPo 3.7V 400mAh.

J'utilise la carte Nodemcu pour programmer ESP01. Vous pouvez utiliser un module de programmation différent pour programmer ESP01. Pour programmer ESP01, connectez ESP01 à la carte Nodemcu comme indiqué sur l'image. Ensuite, ouvrez Arduino IDE et sélectionnez la carte en tant que Nodemcu V1.0, sélectionnez le port et téléchargez le code band.ino. Après avoir téléchargé le code, retirez les broches d'en-tête de l'ESP01 à l'aide d'un fer à souder. Retirez également les broches d'en-tête du capteur MPU6050. Soudez maintenant tous les composants comme indiqué sur le schéma de circuit. Collez du ruban électrique à l'arrière de tous les modules pour éviter les courts-circuits. Placez les pièces électroniques soudées dans le boîtier imprimé en 3D (wearable_band_case.stl). Attachez la boîte d'enceinte à la bande.

Étape 5: Explication du code

Code pour le bracelet portable: https://github.com/siddhesh13/gesture_control_m…code pour le labyrinthe:

J'ai programmé à la fois le labyrinthe et le groupe en utilisant Arduino IDE. La bande envoie les valeurs du gyroscope (roulis et tangage) au labyrinthe. Pour la transmission des données, il utilise le protocole UDP. Pour plus d'informations sur UDP-ESP8266, visitez cette page Web

Le labyrinthe fonctionne en mode point d'accès (AP) et la bande fonctionne en mode station.

Le groupe essaie d'abord de se connecter au labyrinthe qui fonctionne en mode AP (Access Point). Après la connexion réussie avec le labyrinthe, ESP01 dans la bande initie la communication avec mpu6050 en utilisant le protocole I2C. Tout d'abord, il étalonne le capteur pour l'orientation actuelle du capteur. Ensuite, il calcule l'angle de roulis et de tangage à partir du MPU6050. Il calcule l'angle toutes les 4ms, soit 250 valeurs par seconde. Ensuite, il transmet ces valeurs d'angle au labyrinthe. Pour envoyer un paquet UDP, il faut une adresse IP et un numéro de port d'un périphérique distant qui est le labyrinthe. L'adresse IP du labyrinthe est "192.168.4.1" et le numéro de port est "4210". Après avoir reçu les valeurs d'angle de la bande, les servomoteurs du labyrinthe tournent.

Étape 6: Créer une application Android à l'aide de MIT App Inventor

MIT App Inventor est la meilleure plate-forme pour créer une application Android rapide.

J'ai joint les fichiers aia et apk. Téléchargez le fichier apk et installez-le sur votre téléphone Android et commencez à jouer avec le labyrinthe. Vous pouvez également apporter des modifications dans l'application à l'aide du fichier aia. Ouvrez le fichier aia inventeur de l'application MIT et apportez des modifications à l'application en fonction de vos besoins. J'ai utilisé l'extension UDP pour envoyer des données au périphérique Wemos (esp8266).

Téléchargez l'extension ici

Cette application utilise le capteur gyroscope du smartphone pour vérifier l'orientation du téléphone et envoie la valeur à l'appareil Wemos à l'aide du protocole UDP. Je travaille sur une application pour iOS et je téléchargerai les fichiers une fois terminé. Restez à l'écoute!!!

Étape 7: Concevoir le labyrinthe

J'ai conçu le labyrinthe sous quatre formes différentes. Vous pouvez le télécharger et l'imprimer en une seule couleur ou en multicolore dans la couleur de votre choix.

Vous pouvez concevoir votre propre labyrinthe en utilisant 3D/2D Maze Generator. Comment l'utiliser est expliqué sur leur page Web.

Mais en utilisant ce script, vous ne pouvez concevoir un labyrinthe qu'en forme de carré/rectangle.

J'ai conçu le labyrinthe à l'aide des logiciels Inkscape et Fusion360.

Tout d'abord, téléchargez l'image du labyrinthe sur Internet. Téléchargez l'image en noir et blanc pour de bons résultats. Ouvrez ensuite l'image dans le logiciel Inkscape. Convertissez ensuite l'image du format JPG-p.webp

Ouvrez maintenant le logiciel Fusion360 et cliquez sur InsetInsert SVG. Sélectionnez le fichier SVG du labyrinthe et cliquez sur OK.

Vous avez un croquis 2D de votre conception prêt, vérifiez ses dimensions comme la largeur, la longueur, le diamètre et l'espace pour la balle à l'intérieur du labyrinthe. S'il n'est pas correct, modifiez-le à nouveau dans Inkscape et importez à nouveau le fichier mis à jour dans Fusion360. Si toutes les dimensions sont correctes, ajoutez simplement un croquis circulaire de 26 mm au centre. Ce cercle est pour un aimant. Maintenant, extrudez le labyrinthe. Gardez la hauteur du mur à 5-7 mm, l'épaisseur de la base à 3-4 mm et le trou de la cavité pour l'aimant à 2 mm. Après l'extrusion, enregistrez le fichier au format STL et découpez-le à l'aide du logiciel de découpe et imprimez-le.

Étape 8: Jouons

Ce jeu est génial ! Mettez n'importe quel labyrinthe et allumez-le à l'aide d'un câble micro USB.

Portez le bracelet et allumez-le, attendez 20 secondes pour calibrer le capteur. Vous êtes maintenant prêt à jouer.

Si vous utilisez l'application pour contrôler le labyrinthe, connectez d'abord vos mobiles WiFi au labyrinthe. puis ouvrez l'application et vous êtes prêt à jouer.

Si vous concevez votre propre labyrinthe, n'oubliez pas de partager vos conceptions de labyrinthe.

Si vous l'avez trouvé intéressant, veuillez voter pour moi dans le Remix Contest. Merci d'avoir lu jusqu'au bout !

Continuez à profiter et continuez à bricoler.