Automaattinen pyörätuoli: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Nykyään yhteiskunnassamme kohtaamme paljon vanhoja ihmisiä ja fyysisesti vammaisia ihmisiä, joilla on ongelmia. Haluaisimme siis auttaa heitä kaikin voimin. Loimme heille auttavan käden, joka voi viedä heidät minne he haluavat ja hallita niitä ilman kenenkään apua.

Automaattinen pyörätuoli on laite, joka syntyi näistä ideoista. Tämä pyörätuoli voidaan säätää useissa taaksepäin käännettävissä kulmissa pitämään ne mukavassa asennossa. Automaattisessa pyörätuolissa on monitoimivalmius tilanteen ja sitä käyttävän henkilön mukaan. Jatkossa keskustelua, voimme mennä syvemmälle. Älykkäässä automatisoidussa pyörätuolissa laitteistopiiriä käytetään pääasiassa ohjaussignaalin tunnistamiseen, digitalisointiin ja lähettämiseen L239D IC: lle. Tässä artikkelissa käytämme ATMEGA328 -pohjaista kehityskorttia. Kehityskortti on ohjelmoitu integroidun kehittämisalustan sulautetulla C -kielellä. Ensinnäkin Voice -moduulia opetetaan neljällä komennolla. Tämän jälkeen käyttäjä lähettää äänikomennon. Mikro -ohjainta käytetään tarkistamaan tähän komentoon liittyvä signaali ja vertaamaan sitä tallennettuihin komentoihin ja suoritetaan tähän komentoon liittyvä tehtävä. Tässä projektissamme olemme käyttäneet itse kehitettyä sovellusta Android-älypuhelimessa ja liittäneet sen sitten Bluetooth-moduuliin.

Käytettävä Bluetooth-moduuli on HC-05 liittääksesi pyörätuolin Androidiin ja navigoidaksesi siinä. Lopuksi lisätään myös älykkään pyörätuolin kauko-ohjaustoiminnot ja käsikäyttöinen joystick-ohjattu ominaisuus. Tärkein syy Bluetooth -moduulin lisäämiseen on se, että se on helpoin tapa langattomasti yhdistää ihmisiä ja tietokonetta.

Vaihe 1: Tarvittavat anturit ja ohjaimet

tarvittavat elementit ovat

1. Arduino UNO R3

2. Bluetooth -moduuli

3. servomoottori X 2

4. pyörät

5. kaksoiskappale

6. moottoriajuri (l298)

7. runko

8. ohjaussauva

9. Bluetooth -sovellus

10. Android -puhelin

BLUETOOTH (HC-05):

Koska sekä ääni- että kauko-ohjaustilat kuuluvat langattomaan viestintään. ne tarvitsevat välineen tietojen siirtämiseksi tuolin ja käyttöliittymän välillä. Täällä Bluetoothia käytetään välineenä tuolin yhdistämiseen langattomiin laitteisiin. Puheentunnistustilassa kehittäjä asettaa alun perin joitakin komentoja käyttäjän mukavalla kielellä. Tuolin ohjauksen aikana jokainen käyttäjän antama komento dekoodataan ainutlaatuiseksi erikoismerkkisarjaksi, joka on pidettävä nimettömänä. Vastaanotettu analoginen data muunnetaan digitaaliseksi dataksi ja tiedonsiirto tapahtuu sarjaliikennetilassa 9600 baudin nopeudella. Bluetoothin vastaanottamat tiedot ovat digitaalisessa muodossa, ne muunnetaan myöhemmin analogiseen muotoon ja tarkistetaan kehittäjän asettamilla komennoilla. Jos se saa pingin, suoritetaan kyseistä käskyä vastaava operaatio.

Toisaalta kauko -ohjainta käytetään samalla välineellä. Tietojen koodaus ja dekoodaus ovat samanlaisia kuin yllä oleva menettely. Yhdellä kaukosäätimellä tuolien määrää voidaan helposti hallita vain valitsemalla haluamasi tuolin profiili. Kaukosäädin muodostaa automaattisesti yhteyden yksittäiseen Bluetooth -välineeseen sen jälkeen, kun käyttäjä on valinnut haluamansa profiilin käyttöliittymän kautta.

JOYSTICK:

Manuaalisessa ohjaustilassa käyttäjä voi ajaa omalla tuolillaan joystick -nimisellä käyttöliittymällä. Pohjimmiltaan ohjaussauva on kolmikanavainen viestintälaite, jota voidaan käyttää viidessä yhdistelmässä. Yleensä se sisältää kaksi akselia X&Y, joiden arvo vaihtelee 0: sta 1024: een, ja lisäksi se sisältää kytkimen, joka antaa tulon nolla tai yksi. Tuolin algoritmi on suunniteltu siten, että jokainen tulo vastaa tiettyä toimintoa.

SERVO MOOTTORI:

Tässä projektissa näitä moottoreita käytetään tuolin taaksepäin työntämiseen ja lankkujen säätöön. Servomoottorin alue on 0-180 astetta. Tässä projektissa on takana työntö, jossa on viisi mukavaa kulmaa, ja myös muita kulmia voidaan sisällyttää.

Samoin lauta voidaan myös säätää samalla tavalla, mutta tämä projekti käyttää vain kahta kulmaa.

Vaihe 2: Puheenjohtajan toiminnallisuus

ÄÄNI JA KAUKO -OHJAUS

Tämä tuoli sopii täydellisesti kaikenlaisille ihmisille. Ajatellaanpa vanhoja ihmisiä, he eivät voi liikkua kaikkialla toistuvasti kuten muut ihmiset. He tarvitsevat apua viedäkseen ne minne ja milloin haluavat. Myös vammaiset kohtaavat saman ongelman. Mutta heidän äänensä voi silti toimia. Joten, kun otimme heidän äänensä pääavaimeksi tuolin ajamisessa, asensimme puheentunnistusjärjestelmän. Puheentunnistusjärjestelmä on vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa ja ottaa komennot heidän mukavalla kielellään. Ihmiset voivat hallita tuoliaan helposti ja voivat ajaa itseään luottamatta muihin.

Jos kyseessä on fyysisesti vammainen henkilö, joka ei pysty edes nostamaan ääntään. Asensimme kauko -ohjattavan tilan, jossa tuolia voi ohjata helposti ulkopuolinen henkilö tai ohjaajat. Kaukosäätimen avulla tuolin kaikkiin toimintoihin pääsee käsiksi. Esimerkiksi vanhuuskodeissa ja sairaaloissa ihmisten määrä on suuri. Tuolien määrä on siis myös suuri. Tämän skenaarion ongelma on se, että mentorit hämmentyvät tiettyä tuolia vastaavasta kaukosäätimestä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi otimme käyttöön "yksi monille" -järjestelmän. Tämän kautta se on yhteydessä mentoriin ja tarjoaa heille mahdollisuuden valita haluamasi tuoli.

KÄSIKÄSITTELY

Ääni- ja kaukosäätimen rinnalla asensimme myös manuaalisen ohjaustilan. Ilman ulkoista tukea tuolia voi ajaa helposti käyttämällä siihen kiinnitettyä ohjaussauvaa. Ei ole välttämätöntä, että henkilö on koulutettu. Jopa lukutaidoton voi helposti hallita yksinkertaisesti kallistamalla ohjaussauvaa. Ohjaussauva sisältää 5 kanavaa, joiden kautta kaikkia toimintoja voidaan helposti hallita.

Vaihe 3: Plank -tila ja Bed -tila

KERRAN SÄÄTÖ

Tuolin lisäominaisuus on usean kulman säätö. Istuessaan jatkuvasti yhdessä asennossa ihmiset tuntevat epämukavuutta. Tämän välttämiseksi tarjoamme viisi eri kulmaa, joihin he voivat säätää tuolin mukavassa asennossaan. Kulmaa voidaan säätää jollakin seuraavista kolmesta tilasta.

PLANK -TILA

Kirjoittaakseen jotain tai tehdäkseen työtä he tarvitsevat tukea, joka voi sisältää työkaluja heille. Niinpä loimme lankku -tilan, jossa se voi tarjota lankun milloin tahansa ja poistaa lankun yksinkertaisesti painamalla painiketta.