Хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүст зориулсан акселерометр дээр суурилсан тэргэнцэр: 13 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

1.3 тэрбум хүн амтай манай улсад хүн амын 1% -иас дээш хувь нь ахмад настан, хөгжлийн бэрхшээлтэй иргэдийн хувийн хөдөлгөөнийг дэмжих шаардлагатай хэвээр байна. Манай төсөл нь тэдний хөдөлгөөнт байдлын шаардлагыг ухаалаг технологиор хангах зорилготой юм. Тэдэнд тулгарч буй асуудал бол ослын улмаас хөлний яс суларч, эсвэл завсарлага авч, хөдөлж байхдаа өвдөлт үүсгэдэг тул бид тэргэнцэрийг хөдөлгөхдөө гар эсвэл толгойгоо хазайлгах хөдөлгөөнийг хийдэг. Налууг хурдатгал хэмжигчээр мэдэрч эквивалент хүчдэлийг боловсруулж, хүчдэлийг Arduino мэдэрч релений эквивалент дохио болгон хувиргадаг. Arduino дохио дээр үндэслэн реле нь харгалзах моторыг жолооддог. Моторын хөдөлгөөн нь тэргэнцэрийг тодорхой чиглэлд хөдөлгөхөд хүргэдэг. Энэ нь хэрэглэгчдэд тэргэнцэрийн хөдөлгөөнийг гар эсвэл толгойгоороо хазайлгах боломжийг олгодог. Бид хэт авианы ухаалаг мэдрэгчийг ашиглан тэргэнцэр болон саад бэрхшээл хоорондын зай дээр тулгуурлан тэргэнцэрийн тоормосыг хянадаг. Хэрэв зөрүү нь 20 см-ээс бага байвал Arduino реле болон моторыг зогсоохын тулд тоормослох дохио илгээдэг бөгөөд энэ нь хурдыг бууруулж, 2-3 секундын дараа тэргэнцэр зогсдог. Энэ нь ухаалаг техникийг ашиглан зам дээрх томоохон болон жижиг ослоос хэрэглэгчдэд тусалдаг. LCD дэлгэц нь хэрэглэгчийн урагш болон урагшлах зайг харуулдаг. Эдгээр онцлогууд нь тэргэнцэрийг энгийн, аюулгүй, ухаалаг болгодог.

Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

Ардуино нано, Реле 5V, Механик угсрах зориулалттай модон хавтан, 4 тогтмол гүйдлийн арааны мотор 24V, 2А, Батерей 12V, 4A, Хөнгөн цагаан хавтан, Бээлий, Adxl 335 модуль, Тэргэнцэртэй дугуй, Засах зориулалттай эрэг бүхий сандал, 12V, 5V зохицуулагч IC.

Алхам 1: Диаграмыг нээх

Блок диаграм нь мэдрэгчийн хэсэг, цахилгаан хангамж, Arduino, реле, LCD, мотороос бүрдэнэ. Arduino нь хамгаалалтын бүсийг автомат механизмаар оруулдаг бөгөөд энэ нь хэрэглэгчийн хамгаалалтын бүсийг зүүдэг эсэхээс үл хамааран илрүүлдэг. Хэрэглэгч суудлын бүс зүүх үед Arduino системийг мэдэрч, асаадаг. Дараа нь тавтай морилно уу гэсэн мессеж гарч ирэх бөгөөд хэрэглэгчээс үйл ажиллагааны горимыг сонгохыг хүссэн байна. Үйл ажиллагааны гурван горим байдаг бөгөөд гарын авлагын унтраалгаар сонгогддог. Энэ горимыг сонгосны дараа тэрээр акселерометрийн мэдрэгчийн гаралтын өөрчлөлтийг мэдэрч эхэлдэг бөгөөд үүний дагуу Arduino релений оролтын дохиог өөрчилдөг. Arduino дохио дээр үндэслэн реле нь Arduino релений оролтыг өөрчлөх хүртэл хөдөлгүүрийг тодорхой чиглэлд хөтөлдөг. Хэт авианы мэдрэгч нь тэргэнцэрийн дэргэдэх саадны зайг хэмжихэд ашиглагддаг бөгөөд энэ мэдээллийг LCD дэлгэц дээр харуулдаг бөгөөд тоормослох зорилгоор Arduino хотод хадгалдаг. 20 см -ээс бага зайтай үед Arduino реле өгөх тоормосны дохио өгч, тэргэнцэрийн хөдөлгөөнийг зогсооно. Arduino болон моторын хангамжид ашигладаг хоёр тэжээлийн эх үүсвэр байдаг бөгөөд Arduino нь 5v, мотор нь 24v тэжээлтэй байдаг.

Алхам 2: ДОТОР ХҮРЭЭНИЙ ХӨГЖИЛ

Тэргэнцэрийг хөгжүүлэх нь механик хүрээ угсрахаас эхэлдэг. Тэргэнцэрийн доод хүрээний хувьд нийлэг эсвэл модон хавтанг ашиглаж болно. Дараа нь самбарыг 24 * 36 инч хэмжээтэй, 24 инчийн урт, 36 инчийн хүрээний хүрээ болгон хайчилж ав.

Алхам 3: Моторыг жаазанд суурилуулах

Моторыг L хаалтны тусламжтайгаар хүрээний самбар дээр суурилуулсан болно. Урт талд нь 2 инч зай үлдээж, моторыг холбох цооног өрөмдөнө. Өрөмдлөг дууссаны дараа бид L хаалт байрлуулж, шураг шургуулж, дараа нь моторыг шураг босоо амны биетээр бэхлэнэ. Үүний дараа бусад өргөтгөлийн утсыг холбож, реле гаралт руу холбосноор утсыг сунгана.

Алхам 4: САНДЫГ ХҮРЭЭЛЭН УУЛАХ

Зам дээр ажиллах явцад системийг илүү тогтвортой болгохын тулд дөрвөн хөлтэй сандал ашигладаг. Эдгээр хөлний ирмэгийг нүхээр өрөмдөж, хүрээ дээр байрлуулж, өрөмдлөгийг мөн хүрээ дээр хийдэг. Үүний дараа сандал нь хүрээ дээр боолтоор бэхлэгддэг.

Алхам 5: САНГИЙН ЭРГЭЛТИЙН ТУСГААРЛАГА, LCD -ийг ХЭРЭГЛЭХ

Цахилгаан тэжээлийн унтраалга нь моторыг тэжээхэд ашиглагддаг бөгөөд хэрэв богино холболт үүсвэл энэ унтраалгаар системийн тэжээлийг унтраа. Эдгээр унтраалга ба LCD -ийг эхлээд модон самбар дээр бэхлээд, дараа нь сандлын үлдсэн хэсэг дээр цооног өрөмдөж, дараа нь шураг боолтоор бэхлэнэ.

Алхам 6: СУУДЛЫН БҮСИЙН МЕХАНИЗМИЙГ УУЛАХ

Суудлын бүсийн механизм барихын тулд хөнгөн цагаан бариулын хэсгийг ашиглаж, ирмэг дээр нь нугална. Хоёр бариул ашиглаж, нейлон бүс хэрэглэж, сандлын мөрний байрлалд бэхлэнэ. Бариул нь сандлын суудал дээр бэхлэгдсэн байна.

Алхам 7: Хэт авианы мэдрэгчийг суурилуулах

Хэт авианы хоёр мэдрэгчийг дамжуулах болон хойшлуулах зайг хэмжихэд ашигладаг. Тэд тэргэнцэрийн төв ирмэг дээр боолттой бэхлэгдсэн байна.

Алхам 8: ХӨЛИЙН ЭРГЭЛТИЙН ПАД -ийг суурилуулах

2 * 6 инчийн хэмжээтэй хоёр модон хавтанг хөлний амралтын дэвсгэрт ашигладаг. Эдгээр нь тэргэнцэрийн ирмэг дээр v хэлбэрийн байрлалд бэхлэгддэг.

Алхам 9: ДУГУЙН ДЭЛГҮҮРИЙН ТОНОГ ТӨХӨӨРӨМЖИЙН ХЭРЭГЖИЛТ

Автомат суудлын бүс, бээлий дээр суурилсан товчлуур нь богино залгааны ойлголтыг ашигладаг бөгөөд 5в -т холбогддог. LCD нь 4 битийн интерфэйс горимд Arduino Nano-тэй холбогдсон бөгөөд тэргэнцэр дээр гарахад мэндчилгээний мессежийг харуулах болно. Үүний дараа тэргэнцэрийг сонгохдоо бээлий товчийг ашиглана. Бээлий нь Arduino -ийн 0, 1, 2, 3 зүүтэй, хурд хэмжигч нь Arduino -ийн A0, A1 -тэй холбогдсон байна. Акселерометрийг хазайлгах үед хурдатгалыг X тэнхлэг ба Y тэнхлэгийн хүчдэл болгон хувиргадаг. Үүний үндсэн дээр тэргэнцэрийн хөдөлгөөнийг хийдэг. Хурдны чиглэлийг Arduino -ийн 4, 5, 6, 7 тээглүүртэй холбосон релений тусламжтайгаар тэргэнцэртэй хөдөлгөөнд шилжүүлж, дохиог тэргэнцэрийн урагш, хойш, зүүн тийш 4 чиглэлд шилжүүлэх байдлаар холбодог., зөв. DC моторыг холболтгүй, нээлттэй холболт, нийтлэг терминалгүйгээр шууд реле рүү холбодог. Хэт авианы гох зүү нь Arduino -ийн 13 -р зүүтэй, цуурай нь Arduino -ийн 10, 11 -р зүүтэй холбогддог. Энэ нь 20 см -ийн дотор саад тотгор илрүүлэх үед автомат тоормослоход хэрэглэгддэг бөгөөд зайг LCD дэлгэц дээр харуулдаг. LCD өгөгдлийн зүү нь A2, A3, A4, A5 -тай холбогдсон бөгөөд идэвхжүүлэх зүү нь 9 зүүтэй, бүртгэлийн сонголт 10 -р зүүтэй холбогдсон байна.

Алхам 10: ALGORITHM

Тэргэнцэрийн урсгалын алгоритмыг дараах дарааллаар гүйцэтгэнэ

1. 24 В ба 5 В -ийн тэжээлийн эх үүсвэрийг холбож эхэл.

2. Суудлын бүсээ холбоно уу, хэрэв холбогдоогүй бол 16 руу очно уу.

3. Акселерометр тогтвортой байдалд байгаа эсэхийг шалгана уу?

4. Моторын тэжээлийн унтраалгыг асаах.

5. Бээлийний товчлуураар ажиллах горимыг сонгоно уу, процессор 6, 9, 12 дээр ажиллана, хэрэв сонгогдоогүй бол 16 руу очно уу.

6. 1 -р горимыг сонгосон

7. Хурдны хэмжүүрийг тэргэнцэрийг хөдөлгөхийг хүссэн чиглэлд хөдөлгө.

8. Акселерометр нь байрлалаа хөдөлгөж, хазайлгадаг тул Arduino -д аналог дохиог өгч зохисгүй болгон хувиргадаг

тэргэнцэрийн моторыг хөдөлгөх дижитал түвшин.

9. 2 -р горимыг сонгосон

10. Бээлийний товчлуурыг чиглэлд дарахад үндэслэн бид тэргэнцэрийг хөдөлгөхийг хүсч байна.

11. Arduino нь бээлий солих горимд шилжих/унтраах горимыг өөрчилж, зохисгүй дижитал түвшинд шилжүүлж, тэргэнцэрийн моторыг хөдөлгөж чаддаг.

12. 3 -р горимыг сонгосон

13. Хурдны хэмжүүрийг тэргэнцэрийг хөдөлгөхийг хүссэн чиглэлд хөдөлгө.

14. Акселерометр нь байрлалаа хөдөлгөж, хазайлгадаг тул Arduino -д аналог дохио өгч хөрвүүлнэ

зохих дижитал түвшин, хэт авианы ялгаа хоорондын зайг шалгана уу.

15. Саадыг илрүүлэхийн тулд хэт авианы мэдрэгчийг ашигладаг. Хэрэв ямар нэгэн саад тотгор илэрсэн бол тэр

Энэ нь Arduino -д дохио өгдөг бөгөөд энэ нь тоормослох ажиллагааг ажиллуулдаг бөгөөд хөдөлгүүрийг зогсооно.

16. Тэргэнцэр нь амрах байрлалд байна.

17. Суудлын бүсээ тайл.

Алхам 11: Код

Алхам 12: Эцсийн шалгалт

Системийг авсаархан, элэгддэг болгохын тулд хамгийн бага утсыг ашигласан бөгөөд энэ нь системийн нарийн төвөгтэй байдлыг бууруулдаг. Arduino бол системийн зүрх бөгөөд үүнийг зөв програмчлах хэрэгтэй. Төрөл бүрийн дохио зангаа туршиж, гаралтыг судалж, зөв дохиог реле рүү илгээсэн эсэхийг шалгасан. Тэргэнцэртэй загвар нь өвчтөний гарт хурдасгуур мэдрэгч бүхий сэлгэн залгах реле, мотор дээр ажилладаг. Хурдны хэмжүүр бүхий Arduino нь тэргэнцэрт хөдөлгөөний хувьд зүүн буюу баруун, урд эсвэл хойд чиглэлд хазайлтын дохио илгээхэд ашиглагддаг. Энд реле нь шилжих хэлхээний үүрэг гүйцэтгэдэг. Релений ажиллагааны дагуу тэргэнцэр тэр чиглэлд шилжих болно. Диаграммын дагуу бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зөв холболт нь өвчтөний аюулгүй байдлыг хангах үүднээс гараар хийсэн дохио зангаа, бээлий дээр суурилсан удирдлагатай тэргэнцэрийн прототипийн тоног төхөөрөмжийн хэлхээг өгдөг.

Алхам 13: ДҮГНЭЛТ

Бид автомат тэргэнцэрийг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь олон давуу талтай юм. Энэ нь гарын авлагын горим, хурдатгал хэмжигч, тоормосны горим бүхий хурдасгуур гэсэн гурван өөр горимд ажилладаг. Мөн тэргэнцэрийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлж, автомат тоормослох боломжийг олгодог хоёр хэт авианы мэдрэгч байдаг. Энэхүү тэргэнцэр нь эдийн засгийн хувьд хэмнэлттэй бөгөөд энгийн хүмүүст боломжийн үнэтэй байдаг. Энэхүү төслийг боловсруулснаар хөгжлийн бэрхшээлтэй иргэдэд илүү өргөн хүрээнд амжилттай хэрэгжих боломжтой. Угсралтын зардал бага байгаа нь олон нийтэд үнэхээр урамшуулал болж өгдөг. Мөн энэхүү тэргэнцэр дээр бид шинэ технологи нэмж оруулах боломжтой. Дээрх үр дүнгээс харахад тэргэнцэртэй бүх гурван хяналтын горимыг боловсруулсан бөгөөд бие бялдрын хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүст үзүүлэх хамгийн бага туслалцаатайгаар дотоод орчинд сэтгэл ханамжтай ажилладаг гэж бид дүгнэж байна. Энэ нь сандлын дугуйтай холбогдсон моторыг идэвхжүүлдэг акселерометрт сайн хариу үйлдэл үзүүлдэг. Хөдөлгүүрт холбогдсон арааны системийг бүлүүр ба бүлүүрийн холболтоор үрэлт багатай, механик элэгдэл, нулимсаар сольсон тохиолдолд тэргэнцэрээр явах хурд, зайг улам сайжруулах боломжтой. Энэ системийн ашиглалтын зардал нь ижил зорилгоор ашигладаг бусад системтэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг.