Fiziki Əlillər üçün Akselerometr əsaslı Təkərli kürsü: 13 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

1.3 milyard əhalisi olan ölkəmizdə hələ də şəxsi hərəkətliliyinə dəstəyə ehtiyacı olan yaşlı və ya əlil əhalinin 1% -dən çoxu var. Layihəmizin məqsədi ağıllı texnologiya ilə onların mobillik tələbatını ödəməkdir. Onlarda problem bacak sümüklərinin bir qəza səbəbiylə zəifləməsi və ya fasilə verməsi və hərəkət edərkən ağrıya səbəb olmasıdır, buna görə də təkərli kürsünü hərəkət etdirmək üçün əl və ya baş əymə hərəkətlərindən istifadə edirik. Tilt, accelerometer ilə hiss olunur və ekvivalent gərginlik Arduino tərəfindən algılanır və onları röle üçün ekvivalent bir siqnala çevirir. Arduino siqnalına əsasən, röle müvafiq motoru idarə edir. Motorun hərəkəti əlil arabasının müəyyən bir istiqamətdə hərəkət etməsinə səbəb olur. Bu, istifadəçiyə təkərli kürsünün hərəkətini əllə və ya baş əyərək idarə etmək xüsusiyyətlərini verir. Təkərli kürsü ilə maneələr arasındakı məsafəyə əsaslanaraq əlil arabasının əyləcini idarə etmək üçün ultrasəsli ağıllı sensordan istifadə etdik. Aradakı fərq 20 sm-dən azdırsa, Arduino röle və motorun dayanması üçün əyləc siqnalı göndərir, bu sürəti azaldır və 2-3 saniyədən sonra əlil arabası nəhayət dayanır. Bu, istifadəçiyə ağıllı texnikaların köməyi ilə yolda böyük və kiçik qəzalardan kömək edir. LCD, istifadəçi üçün ekranda irəli və geri arasındakı məsafəni göstərir. Bu xüsusiyyətlər əlil arabasını istifadəçi üçün sadə, təhlükəsiz və ağıllı edir.

Tələb olunan komponentlər:

Arduino nano, 5V rölesi, Mexanik montaj üçün taxta lövhə, 4 DC 24V, 2A, Batareyalar 12V, 4A, Alüminium lövhə, Əlcək, Adxl 335 modulları, Təkərli kürsü təkərləri, Bərkitmə üçün vintləri olan stul, 12V, 5V tənzimləyici IC.

Addım 1: Diaqramı BOK edin

Blok diaqramı sensor vahidi, enerji təchizatı, Arduino, röle, LCD və mühərriklərdən ibarətdir. Arduino, təhlükəsizlik kəmərinin istifadəçi tərəfindən taxılıb -taxılmadığını təyin etmək üçün avtomatik təhlükəsizlik kəməri mexanizmindən girişlərə malikdir. İstifadəçi təhlükəsizlik kəmərini taxanda Arduino hiss edir və sistemi işə salır. Sonra xoş mesaj göstərilir və istifadəçi iş rejimini seçməsini xahiş edir. Üç iş rejimi var və əl açarları ilə seçilir. Rejim seçildikdən sonra, akselerometr sensörünün çıxışındakı dəyişikliyi hiss etməyə başlayır və müvafiq olaraq Arduino rölesi üçün giriş siqnalını dəyişir. Arduino siqnalına əsaslanaraq, röle Arduino röle girişini dəyişənə qədər motoru müəyyən bir istiqamətə yönəldir. Ultrasonik sensor təkərli kürsünün yaxınlığındakı maneənin məsafəsini ölçmək üçün istifadə olunur, bu məlumatlar LCD -də göstərilir və əyləc üçün Arduinoda saxlanılır. Məsafə 20 sm -dən az olduqda, Arduino röle üçün əyləc siqnalı yaradır və təkərli kürsünün hərəkətini dayandırır. Arduino və motor təchizatı üçün istifadə olunan iki enerji təchizatı var, Arduino 5v, motor 24v təchizatı var.

Addım 2: ALT Çərçivə İnkişafı

Təkərli kürsünün inkişafı mexaniki çərçivə yığımından başlayır. Təkərli kürsünün alt çərçivəsi üçün akril və ya taxta lövhə istifadə edilə bilər. Sonra lövhə 24 * 36 düym, 24 düym uzunluğunda və 36 düym çərçivənin enində çərçivə ölçüsündə kəsilir.

Addım 3: Çərçivədə MOTORUN MONTAQI

Motor, L bracket köməyi ilə çərçivə lövhəsinə quraşdırılmışdır. Uzunluğu yan tərəfdə 2 düym boşluq buraxaraq mühərriki quraşdırmaq üçün delik açın. Qazma başa çatdıqda, L mötərizəsini yerləşdiririk və bir vida qoymağa başlayırıq və sonra mühərriki vintli mil gövdəsi ilə düzəldirik. Bundan sonra tellər digər uzatma teli ilə birləşdirilərək röle çıxışına qoşularaq uzadılır.

Addım 4: KREDİNİN ÇERÇEVƏ MONTAQI

Yolda işləyərkən sistemi daha sabit etmək üçün dörd ayaqlı bir kürsü istifadə olunur. Bu ayaqların kənarı çuxurla qazılır və çərçivəyə yerləşdirilir və qazma da çərçivədə aparılır. Bundan sonra, kreslo vintlər ilə bir çərçivəyə bərkidilir.

Addım 5: GÜÇ ANAHTARI VƏ LCDİNİ KOLTUKLARIN ƏL YAXŞI Yastığına quraşdırın

Mühərrikin təchizatını təmin etmək üçün bir elektrik təchizatı açarı istifadə olunur və hər hansı bir qısa qapanma baş verərsə, sistem açarını bu açarla söndürün. Bu açarlar və LCD əvvəlcə taxta lövhəyə bərkidilir, sonra kreslonun qalan hissəsinə delik açaraq, sonra isə vintli boltla bərkidilir.

Addım 6: KURSU KEMERİ MEKANİZMASININ MONTAJI

Bir təhlükəsizlik kəməri mexanizmi qurmaq üçün alüminium saplı bir hissə istifadə olunur və bir kənarda əyilir. Kreslonun çiyin mövqeyində iki tutacaq istifadə olunur və neylon kəmər istifadə olunur. Sap kreslonun oturacaq kənarına bərkidilir.

Addım 7: ULTRASONİK SENSORUN MONTAQI

İrəli və geri məsafə ölçülməsi üçün iki ultrasəs sensoru istifadə olunur. Təkərli kürsünün ortasına vida ilə bərkidilirlər.

Addım 8: AYAQ REST PADİNİN MONTAQI

2 * 6 düym ölçülü iki taxta lövhə ayaq dayağı üçün istifadə olunur. Bunlar təkərli kürsünün kənarına v şəklində yerləşdirilir.

Addım 9: TEKERLEKLİ DONANIM İSTİFADƏSİ

Avtomatik təhlükəsizlik kəməri və əlcək əsaslı düymə qısa dövrə konsepsiyasından istifadə olunur və 5v -ə qoşulur. LCD, Arduino Nano'ya 4 bitlik interfeys rejimində bağlıdır və əlil arabasının başlanğıcında xoş bir mesaj göstərəcəkdir. Bu rejimdən sonra əlcək düyməsi ilə təkərli kürsü seçimi edilir. Əlcəklər Arduinonun 0, 1, 2, 3 pininə, akselerometr isə Arduino A0, A1 -ə bağlıdır. Akselerometr əyildikdə, sürətlənmə X oxu və Y oxu gərginliyinə çevrilir. Bunun əsasında təkərli kürsünün hərəkəti edilir. Sürətləndirmə istiqaməti, Arduinonun 4, 5, 6, 7 sancaqlarına qoşulan rölin köməyi ilə təkərli kürsünün hərəkətinə çevrilir və siqnal təkərli kürsünün irəli, geriyə, sola 4 istiqamətli hərəkətinə çevriləcək şəkildə bağlanır., sağ. DC mühərriki heç bir əlaqəsiz, açıq bir əlaqə, ümumi bir terminal olmadan birbaşa röle bağlıdır. Ultrasonik tetik pimi, Arduino'nun 13 nömrəli pininə və echo Arduinonun 10, 11 pininə bağlıdır. 20 sm məsafədə bir maneə aşkar edildikdə avtomatik əyləc üçün istifadə olunur və məsafəni LCD -də göstərir. LCD məlumat pinləri A2, A3, A4, A5 -ə qoşulur və icazə verilən pin 9 pinə, qeyd seçimi 10 nömrəli pinə bağlıdır.

Addım 10: ALGORİTM

Təkərli kürsünün hərəkət alqoritmi aşağıdakı qaydada aparılır

1. 24 V və 5 V enerji təchizatı bağlayaraq başlayın.

2. Təhlükəsizlik kəmərini bağlayın, bağlı deyilsə 16 -ya keçin.

3. Akselerometrin sabit vəziyyətdə olub olmadığını yoxlayın?

4. Motor təchizatı açarını yandırın.

5. İş rejimini əlcək düyməsi ilə seçin, prosessor 6, 9, 12 -də icra edin və seçilməyibsə 16 -ya keçin.

6. Mode 1 seçildi, sonra

7. Akselerometri təkərli kürsünü hərəkət etdirmək istədiyimiz istiqamətə hərəkət etdirin.

8. Akselerometr mövqeyini dəyişir və ya əyir, beləliklə Arduinoya analoq siqnal verir və onu uyğunsuz hala gətirir

rəqəmsal səviyyədə, təkərli kürsünün mühərriklərini hərəkət etdirmək üçün.

9. Mode 2 seçildi, sonra

10. Əlcək düyməsinə əsaslanaraq istiqamətə basıldığında, təkərli kürsünü hərəkət etdirmək istəyirik.

11. Arduino əlcək keçid rejimində dəyişir və onu əlil arabasının mühərriklərini hərəkət etdirmək üçün uyğun olmayan rəqəmsal səviyyəyə keçirir.

12. Mode 3 seçildi, sonra

13. Akselerometri təkərli kürsünü hərəkət etdirmək istədiyimiz istiqamətə hərəkət etdirin.

14. Akselerometr mövqeyini hərəkət etdirir və ya əyir, beləliklə Arduinoya analoq siqnal verir və onu çevirir

uyğun rəqəmsal səviyyə və ultrasəs fərqi məsafəsini yoxlayın.

15. Maneəni aşkar etmək üçün ultrasəs sensorlar istifadə olunur. Hər hansı bir maneə aşkar edilərsə, o zaman

Arduinoya siqnal verir və əyləc əməliyyatını tətbiq edir və mühərrikləri dayandıracaq.

16. Əlil arabası istirahət vəziyyətindədir.

17. Təhlükəsizlik kəmərini çıxarın.

Addım 11: Kod

Addım 12: Yekun Test

Sistemin yığcam və geyilə bilən olması üçün səylər göstərildi, minimum tellər istifadə edildi və bu sistemin mürəkkəbliyini azaldır. Arduino sistemin ürəyidir və buna görə də düzgün proqramlaşdırılmalıdır. Müxtəlif jestlər sınandı və doğru siqnalın röleə göndərilib -göndərilmədiyini yoxlamaq üçün çıxışlar öyrənildi. Təkərli kürsü modeli xəstənin əlinə yerləşdirilmiş bir akselerometr sensoru olan keçid rölelərində və mühərriklərdə işləyir. Akselerometrli Arduino, hərəkət baxımından, yəni sola və ya sağa, önə və ya arxaya əyilmə siqnalı göndərmək üçün istifadə olunur. Burada röle bir keçid dövrəsi kimi çıxış edir. Röle əməliyyatına görə, əlil arabası müvafiq istiqamətdə hərəkət edəcək. Bütün komponentlərin dövrə diaqramına uyğun olaraq düzgün qurulması bizə əllə hərəkət edən əl arabası prototipi və xəstələrin təhlükəsizliyi üçün avtomatik əyləcli əlcək əsaslı idarəetmə aparatı verir.

Addım 13: NƏTİCƏ

Müxtəlif üstünlükləri olan avtomatik təkərli kürsü tətbiq etmişdik. Manuel rejim, akselerometr və əyləc rejiminə malik akselerometr olmaqla üç fərqli rejimdə işləyir. Ayrıca, təkərli kürsünün dəqiqliyini artıran və avtomatik əyləc təmin edən iki ultrasəs sensoru var. Bu təkərli kürsü qənaətcil və sadə insanlar üçün əlverişli ola bilər. Bu layihənin inkişafı ilə əlillər üçün daha geniş miqyasda uğurla həyata keçirilə bilər. Montajın aşağı qiyməti onu geniş ictimaiyyət üçün həqiqətən bir bonus halına gətirir. Bu təkərli kürsüyə yeni texnologiya da əlavə edə bilərik. Yuxarıda əldə edilən nəticələrdən belə nəticəyə gəlirik ki, təkərli kürsünün hər üç idarəetmə rejiminin inkişaf etdirilmiş forması sınaqdan keçirilir və fiziki imkanları məhdud şəxsə minimum yardım göstərilərək qapalı mühitdə qənaətbəxş işləyir. Kreslonun təkərlərinə bağlı olan mühərrikləri işə salan akselerometrə yaxşı cavab verir. Mühərriklərə qoşulan dişli sistemi daha az sürtünmə və mexaniki aşınma və yırtılma olan krank və pinyon birləşməsi ilə əvəz edilərsə, təkərli kürsünün keçdiyi sürət və məsafə daha da yaxşılaşdırıla bilər. Bu sistemin əməliyyat dəyəri eyni məqsəd üçün istifadə olunan digər sistemlərlə müqayisədə xeyli aşağıdır.