Səs İdarə Edilən Robot Əl: 8 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

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

Bu təlimat, Arduino Uno R3, HC-06 Bluetooth modulu və beş pilləli mühərrikdən istifadə edərək səslə idarə olunan robot əlin necə qurulacağını izah edir. [1]

Bluetooth səs əmrləri Android mobil telefonunuzdan əlinizi idarə edən Arduino Uno R3 tərcüməçisinə göndərilir.

MIT AppInventor 2, Google-Speech-to-Text-in gücündən istifadə edən Android tətbiqini yazmaq üçün istifadə edilmişdir. [2]

Uzunluğu 20 mm x 3 mm olan alüminium ekstruziya və tel örtük askısından hazırlanan əl, bəzi fikirləri sınamaq üçün hazırlanmışdır. İnşaat texnikası və kodu başqaları üçün maraqlı ola bilər.

Xüsusiyyətlərə daxildir:

• Hazırlanması sadədir
• Fərdi barmaq hərəkətləri
• Qrup barmaq hərəkətləri
• Müxtəlif vəzifələr üçün proqramlaşdırıla bilən əl formaları
• Yüngül çəki
• Hər barmaq kabellə işləyir …
• Lazım gələrsə su altında işləyir

Cib telefonunuz istisna olmaqla, bu layihənin tikintisinin təxmini dəyəri 100 dollardan azdır

Şəkillər

Şəkil 1 mexaniki əli göstərir.

Şəkil 2, motor qurğusuna bağlı olan əlini göstərir.

Şəkil 3, Bluetooth (mobil telefon) səs nəzarətçisini göstərir

Şəkil 4, tipik bir dialoqu göstərən bir ekran görüntüsüdür

Video, səslə idarə olunan əlin hərəkətini nümayiş etdirir

Qeydlər

[1]

Adım motorları keçmiş layihələrdəndir. Servo mühərrikləri bir neçə kod dəyişikliyi ilə eyni dərəcədə yaxşı işləməlidir.

[2]

MIT AppInventor 2 sərbəst şəkildə https://appinventor.mit.edu/ saytında mövcuddur.

Bu layihə üçün VTT.apk tətbiqi (Səsdən Mətnə) və VTT.aia kodu, uyğunlaşdırmaq istəsəniz bu təlimatda təqdim olunur.

Addım 1: Parça siyahısı

Aşağıdakı hissələr https://www.aliexpress.com/ saytından əldə edilmişdir:

• USB kabel ilə yalnız 1 Arduino UNO R3
• Arduino UNO R3 üçün yalnız 1 Prototip PCB Breadboard
• Yalnız 1 HC-06 Bluetooth Modulu
• 5 yalnız 17HS3430 Nema17 12 volt Stepper Motor
• 5 yalnız Big Easy Driver v1.2 A4988 Stepper Motor Sürücü Kartı
• 5 yalnız GT2 20 dişli Alüminium Zamanlama Kasnağı Çuxur 5mm Eni 6mm Vida ilə
• GT2 Zamanlama kəməri Genişliyi 6mm 20 Diş üçün Rulmana malik yalnız 5 GT2 Avara Kasnağı 4 mm
• 5 yalnız GT2 Qapalı Döngü Zamanlama Kəməri Kauçuk 6mm 160mm
• 1 ədəd yalnız 120 pcs 10sm kişidən kişiyə + kişidən dişi və dişi qadın tullanan tel Arduino diy dəsti üçün Dupont kabeli

Aşağıdakı hissələr yerli olaraq alındı:

• 1 yalnız uzunluq 20mm x 3mm alüminium ekstrüzyon
• 1 ədəd yalnız 120mm x 120mm alüminium parçası
• 1 yalnız 200mm x 100mm x 6mm kompozisiya lövhəsi (əl və bilək uzantısı üçün)
• 1 ədəd yalnız 500mm x 500mm x 6mm kompozisiya lövhəsi (əsas lövhə üçün)
• 1 ədəd yalnız qısa uzunluqda (təxminən 520 mm) 18 mm x 65 mm ölçüdə taxta (baza plitə ayaqları üçün)
• 1 yalnız tel örtük askısı (təxminən diametri 2.4 mm)
• 1 uzunluqlu pərdə tel
• 1 yalnız pərdə gözü
• 1 yalnız 30 lb neylon balıqçılıq xətti
• 1 qısa uzunluqlu şapka-elastik
• Yalnız 1 pkt kabel bağları
• 1 cəmi 1200 ohm 1/8 vatt müqavimət
• 1 yalnız 2200 ohm 1/8 watt müqavimət
• 1 yalnız 1N5408 3 amperlik diod
• 1 yalnız SPST (tək dirəkli tək atış) açarı
• 1 yalnız 2 pinli PCB terminal bloku
• 15 yalnız M3 x 9mm yivli neylon dayaqlar
• 30 ədəd yalnız M3 x 5 mm bolt (neylon dayaqlar üçün)
• 30 ədəd yalnız M3 x 10 mm bolt (barmaqlar və motor bağlayıcıları üçün)
• 2 ədəd yalnız M4 x 15 mm bolt (bilək uzatma üçün)
• 5 ədəd yalnız M4 x 30 mm bolt (boş kasnaqlar üçün)
• 17 yalnız M4 qoz -fındıq (boş kasnaklar üçün)
• 12 ədəd yalnız taxta vintlər (baza plitə ayaqları üçün)

Bu hissələrin təxmini dəyəri 100 dollardan aşağıdır

Addım 2: Dövrə Şeması

Robot əlinin dövrə diaqramı şəkil 1 -də göstərilmişdir

Uyğun motor / Bluetooth qalxanı fotoşəkil 2 -də göstərilmişdir

Böyük Asan Sürücülər şəkil 3 -də göstərilmişdir.

Big Easy Driver motor nəzarətçiləri papatya zəncir tellərini dəstəkləyir

Motor naqilləri

Big Easy Driver v1.2 A4988 pilləli motor sürücüsü lövhələri, hər 17HS3430 Nema17 12 voltluq step mühərriklərindən iki mərkəzi telin tərsinə çevrilməsi lazım ola bilər, çünki bobin sarımlarının hər birindən tellərin bitişik olmasını gözləyir.

Bunu etmək üçün hər bir motordan iki mərkəzi tel dəyişdirmək lazımdır (şəkil 4).

17HS3430 kabelləri üçün standart rəng ardıcıllığı (mühərriklərim üçün) qırmızı, mavi, yaşıl, qara rəngdədir. Dəyişiklikdən sonra rəng sırası qırmızı, yaşıl, mavi, qara.

Qırmızı, yaşıl sarım Big Easy Sürücüsünün "A" terminallarına bağlıdır.

Mavi, qara sarım Big Easy Sürücüsünün "B" terminallarına bərkidilir.

Böyük Asan Sürücü Cari Limitləri

Böyük Asan Sürücülərin hər birində mövcud limit 400mA (milli-amper) olaraq təyin olunmalıdır.

Buna nail olmaq üçün:

1. Gücü söndürün [1]
2. Arduino -nu ayırın
3. Hər bir motor kabelini ayırın
4. A4988 Böyük Asan Sürücü Kartındakı cari limit potensialiometrlərin hər birini saat yönünün əksinə çevirin
5. Böyük Asan Sürücülərə 12 volt tətbiq edin … 90mA ilə 100mA arasında bir cərəyan əldə etməlisiniz. Bu LED -lər tərəfindən çəkilən cərəyandır.
6. 12 voltlu mənbəyi söndürün [1]
7. "Başparmak" motorunu qoşun, güc tətbiq edin və tədarük cərəyanını 490mA -ya uyğunlaşdırın
8. 12 voltlu mənbəyi söndürün [1]
9. Thumb motorunu ayırın.
10. Qalan mühərriklərin hər biri üçün 6, 7, 8, 9 addımlarını təkrarlayın

Bütün motor kabellərini müvafiq nəzarətçilərinə qoşun.

Güc tətbiq edildikdə ümumi təchizat cərəyanı 2 amperdən bir qədər çox olacaq

Qeyd

[1]

Heç vaxt güc tətbiq olunan bir pilləli motoru fişdən ayırmayın və ya ayırmayın. İnduktiv "zərbə" (gərginlik sıçrayışı), ehtimal ki, nəzarətçilərə zərər verəcəkdir.

Addım 3: Əl… Konsepsiya

Https://www.instructables.com/id/Robot-Hand-2/ saytında təsvir edilən ilk robot əlimin bir çox kiçik hissələri var və oynaqlar üçün yapışan bant istifadə edir.

Bu alternativ əl daha möhkəmdir, daha az hissəyə malikdir və hazırlanması daha asandır.

Yuxarıdakı fotoşəkillər əsas konsepsiyanı göstərir … pantolondan orta boltu çıxararsanız, "oynağın" ən az 90 dərəcə fırlanması var [1]

Qeyd

[1]

Pantoqraf qolunu https://www.instructables.com/id/CNC-Actuator-Plo… aktuator planerimdə istifadə etmək niyyətində idim, lakin çoxlu oynaqlar səbəbiylə çox istənməyən hərəkət olduğu üçün fikrimi tərk etdim.

Addım 4: Əl… Prototip

Yuxarıdakı fotoşəkillər, alüminium ekstrüzyon uzunluğundan və tel örtük askısından "barmağın" necə yaradılacağını göstərir.

Derz hamar bir hərəkətə malikdir və olduqca möhkəmdir.

Fındıq və boltlar tələb olunmur … hər tel ucunda bir lehim köpüyü onları yerində təmin edir.

Addım 5: Əl… Tikinti

Bu əli düzəltmək üçün bir neçə alət tələb olunur … sadəcə bir mişar, bir neçə matkap və bir fayl.

Addım 1

• Əlinizin konturunu kağıza çəkin. (şəkil 1)
• "Düyün xəttini" və əsas "barmaq oynaqlarınızı" işarələyin
• Barmaqlarınızın uclarına məhəl qoymayın … ümumiyyətlə o qədər də əyilmirlər … bir əyilmə kifayətdir. Bir az əyilmə lazımdırsa, daha sonra əlavə oluna bilər.

Addım 2

• Alüminium ekstrüzyondan barmaq uzunluğu hissələrini kəsin (şəkil 2)
• Alüminium ekstrüzyonun hər küncündə bir … (şəkil 4)
• İlk deliklərin hər birinin arxasında daha kiçik diametrli bir delik açın. Bunlar şapka elastikliyi və neylon tendonları üçün istifadə olunur. (şəkil 4)
• Palto askısından telin uzunluqlarını kəsin və hər ucunu 90 dərəcə bükün
• Alüminium barmaq hissələrini birləşdirərkən telləri kəsin. Tellər əks tərəfdən daxil edilir.
• Hər tel ucuna lehim tətbiq edərək telləri bağlayın. Lehimin alüminiuma yapışacağından narahat olmayın …
• Mineral terebentin (və ya bənzəri) istifadə edərək oynaqlardan hər hansı bir lehim axını çıxarın və sonra bir damla tikiş maşını yağı çəkin. Kağız dəsmal ilə artıq yağı silin.

Addım 3

• Hər bir barmağınızı bir alüminium parçasından hazırlanan "L" şəkilli alüminium mötərizələrdən istifadə edərək taxta əl formasına yapışdırın.
• Arxa dayaqları elə uzadın ki, barmaqlar tam uzadılanda düz olsun. (şəkil 4)

Addım 4

Baş barmağınızı bağlayın (şəkil 2). Baş barmaq mötərizəsi mürəkkəb görünür, ancaq bucaq altında kəsilmiş "L" şəkilli alüminiumdan ibarətdir. Sonra 90 dərəcə əyilmə kəsilir və ucları yayılır

Addım 5

• Qalan üst deliklər arasında bir parça şapka bağlayın (şəkil 4).
• Barmaqlar uzanana qədər gərginliyi tənzimləyin.

Addım 6

• Aşağı barmaq deliklərinə neylon tendonları (balıqçılıq xətti) bağlayın.
• Hər bir neylon tendonunu (əyri) bir ağac parçasında qazılmış 2 mm diametrli deliklərdən keçirin. Bu deliklər pərdə gözləri kimi hərəkət edir. (şəkil 2)

Addım 7:

Neylon baş barmağın tendonunun istiqamətini dəyişdirmək üçün pərdə gözü istifadə olunur. Pərdə gözü, əlin digər tərəfində yerləşən M3 yivli neylon dayağa vidalanmışdır

Addım 6: Proqram… Android

Şəkil 1, VTT (Voice-to-Text) tətbiqim üçün MIT AppInventor 2 "Dizayn" ekranını göstərir.

Şəkil 2 bu tətbiqdə istifadə olunan "Blokları" göstərir.

Şəkillər 3 və 4, istifadə etdiyim kiçik-p.webp

Kod oxunur

• Üst iki sol "blok", "Bluetooth" düyməsini basdığınızda telefonunuzu Arduino-ya bağlayır.
• Orta iki sol "blok" "mikrofon" düyməsini basdığınız zaman səs əmrinizi arduinoya göndərir. Mətn Google Speech_To_Text istifadə edərək yaradılmışdır.
• Bütün səs əmrləri "mikrofon" işarəsinin üstündəki mətn olaraq görünür.
• Test edərkən bir əmri təkrarlamaq istəsəniz, sol altdakı iki "blok" bu mətni "xüsusi" düyməsinə köçürür.
• Aşağıdakı iki sağ blok ələ "açıq" və "yaxın" sözlərini göndərir. Test edərkən bunların faydalı olacağını düşündüm.
• Sağdakı ilk üç "blok" vaxta nəzarət edir.

VTT.apk

Əlavə edilmiş VTT.apk faylı əsl Android telefon tətbiqidir.

VTT.apk quraşdırmaq üçün:

• VTT.apk faylını telefonunuza kopyalayın (və ya əlavə olaraq özünüzə e -poçtla göndərin)
• Üçüncü tərəf tətbiqlərinin quraşdırılmasına icazə vermək üçün telefon parametrlərinizi dəyişdirin
• Https://play.google.com/store saytından bir apk yükləyicisini yükləyin
• Quraşdırıcını işə salın.

VTT.aia

Kodu yükləmək üçün alternativ bir üsul:

• MIT AppInventor hesabı yaradın
• MIT AppInventor 2 -ni https://appinventor.mit.edu/ saytından yükləyin və quraşdırın
• Https://play.google.com/store saytından telefonunuza "MIT AI2 Companion" yükləyin və quraşdırın.
• Mimic Photo 1 "Dizayn" ekranınızda
• Şəkil 2 -də göstərilən blokları təkrarlayın
• Telefonunuzda "MIT AI2 Companion" u işə salın
• "Qurmaq | Tətbiq (.apk üçün QR kodu göstərin)”
• QR kodu görünəndə telefonunuzdakı QR seçimini vurun
• Göstərişlərə əməl edin.

Addım 7: Arduino Proqramı

Quraşdırma Təlimatları

Əlavə edilmiş "VTT_voice_to_text_7.ino" faylını yükləyin

Faylın məzmununu yeni bir Arduino eskizinə kopyalayın və qeyd edin.

Eskizi Arduino -ya yükləyin.

Dizayn Qeydləri

İngilis dili son dərəcə mürəkkəbdir.

Çox vaxt eyni şeyi söyləməyin bir çox yolu var. Aşağıdakı nümunələrdə "əl" və barmaqlar eyni mənanı verir:

• "Əlini aç" ………………………………… əlinə aiddir
• "Barmaqlarınızı açın" ……………………………… əlinizə aiddir

Ancaq açar sözlərin fərqli mənaları da ola bilər:

• "Barmaqlarınızı açın" …………………………….. əlinizə aiddir
• "Şəhadət və orta barmaqlarınızı açın" ………… xüsusi barmaqlara aiddir

Mənalı əmrlər ən azı iki açar söz tələb edir. Aşağıdakı əmrlər yalnız bir açar sözə malik olduqları üçün əl hərəkətləri ilə nəticələnmir:

• "Açıq" ……………………………………………………… "açar söz" [1]
• "Mənə əl ver" ……………………………………………
• "Mənə bir açar ver" ……………………………… bir söz "əl"

Bu əmrləri şərh etmək üçün oxşar mənalı açar sözləri aşağıdakı kimi qruplaşdırdım:

• Birdən çox barmaq: "əl", "barmaqlar", "açıq", "yaxın", "sərbəst burax" [1]
• Xüsusi barmaqlar: "baş barmaq", "göstərici", "orta", "üzük", "kiçik"
• Aç barmaqlar: "aç", "qaldır", "uzat", "burax" [1]
• Barmaqları bağlayın: "yaxın", "aşağı" [1]
• Tapşırıqlar: "daşımaq", "tutmaq", "seçmək", "demo", "kalibrləmək"

Hər bir açar söz qrupu "bayraq" ilə əlaqələndirilir. Təbii nitqi şərh etmək üçün bir söz aşkar edildikdə bayraq və ya bayraq qrupu işə salınır. Danışıq tərcüməçisinin hansı hərəkətlərin lazım olduğunu öyrənmək üçün yalnız bayraq birləşmələrinə baxması lazımdır.

Rekursiya

Bir əmr özünü bir və ya bir neçə dəfə çağıranda rekursiya baş verir.

Güman edək ki, barmaqlarınızın bəziləri uzanır, bəziləri isə bağlıdır. Bir şeyi götürərkən baş barmağınızı uzatmaq və barmaqlarınızı bağlamaq istədiyinizi də düşünək.

Metod 1

Aşağıdakı iki səs əmri buna nail olacaq:

• "Əlini aç"
• "Orta üzük və kiçik barmaqlarınızı bağlayın"

Metod 2

İki ayrı əmr vermək əvəzinə bir "carry ()" vəzifəsi yarada bilərsiniz:

Bunu mənim üçün apar

Bu əmr, "daşıyan ()" funksiyasını aktivləşdirir, sonra bunları verir:

• proses ("əlini aç");
• proses ("orta üzük və kiçik barmaqlarınızı bağlayın")

Bu rekursiv hərəkət mürəkkəb əl şəkilləri yaratmağa imkan verir.

Qeyd

[1]

Rahatlıq üçün tərcüməçini "aç", bağlama və "buraxma" sözlərini tək sözlü əmrlər kimi qəbul etməyə proqramlaşdırdım.

Addım 8: Xülasə

Bu təlimat, qısa bir alüminium ekstrüzyondan və bir tel palto askısından bir robot əlinin necə qurulacağını göstərir.

Əl bəzi fikirləri sınamaq üçün yaradılıb. Tutuşu yaxşılaşdırmaq üçün barmaq uclarına qulaq tıxacları yapışdırılır.

Xüsusiyyətlərə daxildir:

• Hazırlanması sadədir
• Hər barmaq kabellə işləyir.
• Fərdi barmaq hərəkətləri
• Qrup barmaq hərəkətləri
• Müxtəlif vəzifələr üçün proqramlaşdırıla bilən əl formaları
• Aşağı qiymət
• Yüngül çəki
• Lazım gələrsə su altında işləyir

Hər barmaq kabellə işləyir. Neylon balıqçılıq xətti, hər biri çevik pərdə telindən qidalanan tendonlar üçün istifadə olunur.

Giriş hissəsindəki Şəkil 2 -də iki kabel var … biri 2 tendonlu, digəri üçlü. Bükülmə radiusu böyükdürsə, bu yaxşıdır, əks halda kabellər büküldükdə barmaqlar yapışmağa meyllidir. Videoda beş ayrı kabel istifadə edərək bunun öhdəsindən gəldik

Neylon balıqçılıq xətti işləyərkən uzanmağa meyllidir. Paslanmayan poladdan balıq ovu izi daha yaxşı bir seçim olardı … Sifarişlə bir çarxım var.

Aktuatorlar pilləli mühərriklərdən və sonsuz kəmərlərdən hazırlanmışdır. Tendonlar bir kabel bağlayıcısı ilə sürücü kəmərlərinə bağlanır.

Bu layihə servo mühərriklərlə eyni dərəcədə yaxşı işləməlidir. Servo istifadə etməyi seçsəniz, kiçik kod dəyişiklikləri lazım olacaq.

Bluetooth səs əmrləri Android mobil telefon tətbiqindən Arduino-ya göndərilir.

Cib telefonu tətbiqinin kodu MIT AppInventor 2 istifadə edilərək hazırlanmış və bu təlimatda dərc edilmişdir.

Arduino səs tərcüməçisi son dərəcə etibarlıdır. Bu təlimata daxil olan kod digər layihələrdə də istifadə oluna bilər.

Cib telefonunuz istisna olmaqla, bu layihənin tikintisinin təxmini dəyəri 100 dollardan azdır

Digər təlimatlarımı görmək üçün bura vurun.