Main robotique sans fil contrôlée par geste et voix : 7 étapes (avec photos)

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

Fondamentalement, c'était notre projet collégial et faute de temps pour soumettre ce projet, nous avons oublié de prendre des photos de certaines étapes. Nous avons également conçu un code à l'aide duquel on peut contrôler cette main robotique en utilisant le geste et la voix en même temps mais par manque de temps nous n'avons pas pu l'implémenter car nous devions alors apporter des modifications à tout le circuit et nous avons également conçu un code à l'aide duquel vous pouvez contrôler ce projet en utilisant la voix uniquement en utilisant uniquement la carte Arduino, vous n'aurez pas besoin du bouclier EasyVR qui est coûteux, c'est donc une méthode bon marché pour fabriquer un robot de commande vocale. Le code est joint ci-dessous. L'objectif de ce projet est de concevoir une main mécanique et un gant de contrôle (pour main humaine). La main mécanique agira comme un esclave en imitant l'action du gant de contrôle (main humaine) qui agira comme un maître. La main mécanique est conçue à l'aide de servomoteurs, d'un contrôleur et d'un module xbee. Le gant de contrôle sera conçu à l'aide de capteurs flexibles, d'un contrôleur et d'un module xbee. Le gant de contrôle est monté avec des capteurs de flexion. Le contrôleur lit le changement de tension lorsque les capteurs ex sont pliés et envoie des données sans fil à l'aide du module xbee à la main mécanique, ce qui déclenchera le déplacement des servos en fonction des gestes effectués à la main. Ce dispositif peut aider à minimiser l'exigence de présence physique d'un être humain dans des endroits où l'intervention humaine est la moins requise (Ex: industries chimiques, diffusion de bombes, etc.).

Si vous trouvez cette instructable utile, veuillez voter pour moi.:)

Étape 1: Schéma fonctionnel

Étape 2: Matériel requis

les images des composants de cette section sont extraites d'amazon.in et le lien pour ces composants est fourni ci-dessous:

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

2. Fils de connexion

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

4. Résistance de 10 Kohms (x5)

5. Module XBEE Série 1 (x2)

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

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

8. Chaussettes

9. tissu pour couvrir le bras

10. Carton

11. servomoteurs - 5 servos sg90 (doigts), 1 servo Mg996r (bras) - (https://www.amazon.in/Robodo-Electronics-Tower-Mic…)

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

13. fil de pêche

14. chaussettes

Étape 3: Conception de la main mécanique

Étapes de conception

Pour les pièces, vous aurez besoin de fermetures à glissière, d'une bobine de fil (fil de pêche), de 5 tubes d'encre, de 5 servomoteurs et d'un arduino. Pour la structuration des doigts, on utilise un pistolet à colle chaude et des bâtons de colle.

Étape 1: Sur une feuille de papier, marquez la distance entre chacun de vos doigts comme indiqué sur et attribuez à chacun d'eux un numéro de référence afin que vous puissiez déterminer quel doigt est lequel plus tard. Copiez chaque numéro sur le ziplock correspondant.

Étape 2: Prenez les mesures respectives des articulations de chaque doigt, y compris l'auriculaire, selon les mesures idéales de la main humaine.

Étape 3: Marquez les lectures sur les ziplocks et laissez un espace de 2 cm chacun pour le pliage. Faire un autre marquage à l'endroit qui doit être plié, idéalement il est à 1cm environ des deux articulations.

Étape 4: Pliez les fermetures à glissière aux points marqués et appuyez fermement pour vous assurer qu'il s'agit d'un pli serré à l'aide d'un bloc de bois ou d'un autre matériau lourd. Répétez ce processus pour le reste des fermetures à glissière.

Étape 5: Coupez maintenant des tubes d'encre sur 2 cm de longueur et positionnez-les chacun sur le joint à l'aide de colle chaude. Cette distance permet aux doigts de se plier librement.

Étape 6: Enveloppez chacune des sections avec du fil pour ajouter de la forme et du volume aux doigts. Cela permettra également de renforcer la structure de chacun des chiffres.

Étape 7: Maintenant, selon les étapes précédentes, faites les doigts restants. Évitez l'utilisation excessive de colle chaude car elle ajoute du poids et entraîne un problème de flexion des doigts. Laissez les doigts sécher pendant une minute, nous pouvons enlever l'excès de colle chaude à l'aide de papiers de verre et relativement nous pouvons le façonner selon les doigts humains.

Étape 8: Maintenant pour la paume, placez chaque doigt à l'exception du pouce à une distance de 2 cm afin que les doigts aient une individualité égale pour se plier et revenir à leur position d'origine lorsque le servo arrive à la position 0.

Étape 9: Pour que les doigts aient un espace égal, placez un morceau de colle chaude en bâton de 3 cm chacun entre chaque doigt à l'aide de colle chaude. Pour la fixation des doigts, attachez tous les doigts y compris les bâtons de colle chaude attachés entre chaque doigt avec un fil et appliquez une fine couche de colle chaude pour un effet fini.

Étape 10: Maintenant, joignez le pouce à un angle par rapport à la main par derrière, car la ligne de pêche tirerait le pouce en conséquence, elle ferait une prise identique à la main humaine. Coupez l'excès de ziplock du pouce car il bloque le chemin de flexion.

Étape 11: Ajoutez la ligne de shing dans chaque doigt à travers les tubes d'encre. À l'extrémité supérieure du doigt, faites un nœud de la ligne de pêche pour qu'elle reste en place.

Étape 12: La dernière étape consiste à attacher chaque ligne de doigt au servomoteur respectif à sa position maximale. Assurez-vous que lorsque le servo tourne, il reste suffisamment de fil de pêche pour que les doigts se plient. Fixez la ligne de pêche à l'arbre du servomoteur en faisant des nœuds serrés.

Étape 4: Conception du gant de contrôle

Configuration du circuit du capteur

Les résistances utilisées sont de 10K ohms. Le fil GND principal, qui est connecté à tous les fils GND individuels des capteurs, est branché sur le GND de l'arduino. Le +5V de l'arduino va au fil de tension positive, et chaque fil bleu est branché sur une broche d'entrée analogique séparée. Ensuite, nous avons soudé le circuit sur un petit veroboard. Celui qui pourrait être facilement monté sur le gant. Nous avons également pu souder les fils aux capteurs relativement facilement et avons utilisé un thermorétractable pour nous assurer qu'il n'y avait pas de court-circuit. Nous avons ensuite enveloppé la zone où les fils sont connectés aux capteurs avec du ruban électrique pour stabiliser les capteurs. Près du bas, là où les fils sont attachés, les capteurs sont un peu plus faibles et le ruban garantit qu'ils ne se plieront pas et ne seront pas endommagés.

Cousez chaque extrémité du capteur à la zone de chaque doigt juste au-dessus de l'endroit où se trouveraient chacun de vos ongles. Ensuite, pour chaque capteur, faites des boucles lâches autour d'eux avec du fil aux deux articulations de chaque doigt. Une fois que chaque capteur est en place et glisse bien sous les boucles de fil. Ensuite, nous avons cousu le veroboard sur la partie poignet du gant étroitement. Après avoir cousu les capteurs de flexion, le gant et également sur le support de coude relient tous les fils à la carte veroboard et à la carte arduino uno. Fixez les connexions sur une feuille de carton.

Étape 5: Logiciel

Les étapes pour établir une communication sans fil entre deux xbees sont les suivantes:

- Téléchargez le logiciel Arduino IDE et installez-le sur votre système.

- Ouvrez maintenant la fenêtre du logiciel arduino. Voilà à quoi cela ressemblera.

- Vérifiez ce code à l'aide de l'option compiler (coche sous l'option) pour vérifier les erreurs, puis enregistrez-le.

- Après l'avoir compilé, sélectionnez le port (dans l'option Outils) sur lequel vous souhaitez télécharger le code.

- Téléchargez ce code sur la carte arduino UNO R3. nous téléchargeons ceci pour faire d'arduino un port USB pour la configuration du module xbee s1.

- Montez maintenant le shield adruino xbee sur la carte arduino, puis montez le module xbee s1 sur le shield arduino xbee. Après cette configuration, passez en mode USB à l'aide du bouton coulissant du bouclier arduino xbee. Ensuite, connectez les deux arduino au port USB de l'ordinateur portable via USB et téléchargez le logiciel X-CTU.

- Ouvrez maintenant la fenêtre X-CTU.

- Cliquez maintenant sur Ajouter des appareils ou Découvrir des appareils pour ajouter des modules radio à la liste.

- Après avoir ajouté des appareils, cliquez dessus pour modifier leur configuration. REMARQUE: L'ID PAN doit être le même pour le coordinateur et le module de point de terminaison, sinon ils ne communiqueront pas. Lorsque vous attribuez le même PAN ID aux deux modules, ils peuvent alors se détecter mutuellement pour la communication.

- Cliquez maintenant sur Ajouter des appareils ou Découvrir des appareils pour ajouter des modules radio à la liste.

- Après avoir ajouté des appareils, cliquez dessus pour modifier leur configuration. REMARQUE: L'ID PAN doit être le même pour le coordinateur et le module de point de terminaison, sinon ils ne communiqueront pas. Lorsque vous attribuez le même PAN ID aux deux modules, ils peuvent alors se détecter mutuellement pour la communication.

- Passez maintenant en mode de fonctionnement des consoles et cliquez sur ouvrir la connexion série avec le module radio pour les deux appareils. Après la sélection, il apparaîtra de couleur verte.

- Tapez maintenant n'importe quel message dans la boîte de coordination, par exemple, tapez salut, bonjour, etc. La boîte dans laquelle vous tapez du texte apparaîtra en bleu.

- Maintenant, cliquez sur la case du point final, vous verrez le même message dans cette case mais en rouge qui indique que le message est reçu d'un autre appareil. Après une configuration et une communication réussies entre le coordinateur et les modules de point d'extrémité, ils sont prêts à être utilisés dans le circuit.

- Étapes pour le codage final de la communication sans fil de l'émetteur et du récepteur { Écrivez le code pour le gant de contrôle dans le logiciel arduino et sélectionnez le port (ici par exemple: COM4 est le port pour le bloc émetteur) que vous souhaitez faire bloc émetteur (coordinateur). Maintenant, téléchargez-le sur cette carte Arduino UNO. REMARQUE: lorsque vous téléchargez un code sur arduino, déconnectez (supprimez) le shield arduino xbee ou toute connexion dessus.

{Écrivez le code pour la main mécanique dans le logiciel arduino et sélectionnez le port (ici par exemple: COM5 est le port pour le bloc récepteur) que vous souhaitez faire bloc récepteur (point final). Maintenant, téléchargez-le sur cette carte arduino UNO.

Étape 6: Organigramme

Étape 7: CODEZ:

Nous avons également conçu un code à l'aide duquel vous pouvez contrôler la main robotique par le geste et la voix en même temps, mais il faudra beaucoup d'explications sur la façon de l'intégrer dans le projet, c'est pourquoi nous ne l'avons pas attaché ici. Si un organisme a besoin de ce code, commentez sous votre identifiant de messagerie. Dans cette vidéo, un ordinateur portable est utilisé uniquement pour fournir une tension aux deux arduinos, car nous avons eu des problèmes de batterie car ils se déchargent très rapidement.