Муурны сахлын мэдрэхүйн өргөтгөл (2.0): 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэ төсөл бол миний хуучин хамт ажилладаг хүний (метатерра) "Вискийн мэдрэхүйн өргөтгөлийг өмсөх боломжтой" киноны үргэлжлэл бөгөөд дахин төсөөлөл юм.

Энэхүү төслийн зорилго нь байгалийн ертөнцийг илүү мэдрэх боломжийг олгодог шинэ, тооцооллын хувьд баяжуулсан "мэдрэхүйн өргөтгөлүүд" -ийг бий болгоход чиглэх явдал байв. Энэхүү төсөлд оруулсан миний гол хүчин чармайлт нь мэдрэгчээр дамжуулан мэдрэмжээ өргөжүүлж, хэрэглэгчдэд хүрэлцэхүйц хариу үйлдэл үзүүлэх мэдрэхүйн сайжруулалтыг зохион бүтээх, хэрэгжүүлэхэд зориулагдсан болно. Зорилго нь хэн нэгэнд өөрийн мэдрэхүйн өргөтгөлийг бий болгох боломжийг олгох бөгөөд ингэснээр хүн/амьтны мэдрэхүйг тоног төхөөрөмж дээр буулгах явдал юм. Мэдрэхүйгээ үр дүнтэй өргөжүүлснээр бидний тархи шинэ гадаад мэдрэхүйд хэрхэн дасан зохицох талаар илүү сайн ойлгох болно.

Энэхүү материал нь Үндэсний Шинжлэх Ухааны Сангийн 1736051 тэтгэлэгт хамрагдсан ажилд үндэслэсэн болно.

Төслийг Колорадо Боулдерийн Их Сургуулийн Playful Computation and Craft Tech Lab лабораторид боловсруулсан болно.

Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал, миний ажлыг үргэлжлүүлэхийг хүсч байвал, эсвэл зүгээр л санаа бодлоо хуваалцахыг хүсч байвал үүнийг миний Twitter дээр бичээрэй: @4Eyes6Senses.

Энэхүү төслийн тусламжтайгаар би өмнөх сахлын мэдрэхүйн өргөтгөлийг өмсөж, хөнгөн, илүү хэмнэлттэй, бүтээхэд хялбар болгохыг хүссэн юм. Энд янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон тэдгээрийн чиг үүргийн тоймыг энд харуулав.

- Хоёр багц захиалагч уян хатан мэдрэгч бүхий сахлын төхөөрөмж (нэг талдаа 4, 2 ширхэг) нь хэрэглэгчийн ойр орчмын объектуудаас хүрэлцэх мэдээлэл (нугалах, уян хатан байдал гэх мэт) хүлээн авдаг. Мэдрэгч бүрийн хүлээн авсан хүчдэл/эсэргүүцлийн анхны мэдээллийг дараа нь нугалах өнцгийн мэдээлэл болгон хөрвүүлнэ (жишээлбэл, 10 градусын нугалах өнцөг). Энэхүү гулзайлтын өнцгийн мэдээллийг дараа нь импульсийн өргөний модуляцийн гаралт болгон хувиргаж хэрэглэгчийн духан дээрх харгалзах чичиргээ мотор руу илгээдэг.

- Вискийн уян мэдрэгч бүр 1 ProtoBoard -т залгагдсан бөгөөд хувиргах/хувиргах ажлыг гүйцэтгэдэг Arduino UNO -той холбогдсон байна.

- Дөрвөн чичирхийллийн мотор нь хэрэглэгчийн духан дээр хүрэлцэх өдөөлтийг өгдөг. Ашигласан мотор бүр нь нэг сахалтай хамааралтай бөгөөд чичиргээний хөдөлгүүрийн эрч хүч нь вискийн мэдрэгчийн үндсэн дээр босго дээр суурилдаг.

Хангамж

14 "урт, 0.08" өргөн, 0.03 "зузаантай полистирол тууз

4 нэг чиглэлтэй нугалах/уян мэдрэгч

JST залгуурууд

Чичирхийллийн хөдөлгүүр

Хатуу тууз

ProtoBoard - Талбай 1"

Утасны иж бүрдэл (би силикон тусгаарлагчийг санал болгож байна) ТАЙЛБАР: Та холболт бүрт 2-3 фут орчим утас ашиглах болно

1/16 зузаан тунгалаг нийлэг эсвэл картон

Дулаан багасгах хоолой

Шингэн хадаас

47k эсэргүүцэл

NITECORE эсвэл өөр төрлийн тууз

Velcro

Алхам 1: Сахлын угсралт

(Disclaimer! Үүнийг өмнөх зааварчилгаанаас шууд авсан болно.)

Жинхэнэ сахлаа дуурайх чадвартай уян хатан сахалтай мэдрэгч аппарат бүтээхэд нэлээд хугацаа шаардагдлаа. Би Flexpoint Sensor Systems -ээс 4 "нэг чиглэлтэй нугалах/уян мэдрэгч ашиглаж дууссан (Зураг 1 -ийг үзнэ үү). JST залгуурыг мэдрэгчийн хөл рүү гагнаж, дараа нь 14" урт, 0.08 "өргөн, 0.03" зузаантай полистирол тууз (Би уурхайг орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс худалдаж авсан) мэдрэгч дээр силикон цавуу наалддаг, дулааныг багасгадаг, сахарын нэгжийн суурийн эргэн тойронд хамгаалалтын бүрхүүл хийдэг. Энд дэлгэрэнгүй заавар байна:

-3-зүү JST холбогчийн залгуурын үзүүрийг аваад төвийн утсыг салга (2-4-р зургийг үз)

- Залгуурын утсыг таслаад ~ 1.5 см орчим утас үлдээд дараа нь эдгээр залгуурыг мэдрэгчийн зүү рүү гагнах (залгуур/мэдрэгчийн чиглэлийг санах). Би дулаан тусгаарлагчийг ашиглан дулаалга хийсэн (5, 6 -р зургийг үз)

- Полистирол туузыг мэдрэгч дээр уян хатан цавуугаар бэхлээрэй (би шингэн хадаас силикон цавуу хэрэглэсэн). Туузыг мэдрэгчийн нүхэнд бэхлэхээ мартуузай (7, 8 -р зургийг үз).

- Sugru -гээ аваарай (би нэг ширхэг 5 гр савласан), мэдрэгч/тууз/залгуурын суурийн эргэн тойронд хэвлээд эдгээр бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг битүүмжилсэн эсэхийг шалгаарай. Түүнчлэн, туузыг бүрэн бэхлэх хангалттай өндөртэй Sugru түрхээрэй, гэхдээ мэдрэгчийн хөдөлгөөн/нугалахад хялбар байдлыг хязгаарлахын тулд хэт өндөр биш байх ёстой. Цаг гаргаарай. Сугру хатуурч эхлэх хүртэл танд дор хаяж 30-45 минут байх болно. Хатаахаасаа өмнө таны залгуурыг JST холбогчийн залгуурт зөв суулгасан эсэхийг шалгаарай (9-13-р зургийг үз)

- Эцэст нь би сахлын аппаратанд шошго наасан. Хажуугийн (L/R) болон тооны байрлалыг (1-4) ашигласан (Зураг 14, 15-ийг үзнэ үү)

- Дахиад 3 ширхэг хий (эсвэл хүссэн хэдэн сахалаа хий). Сахал бүрийг ижил аргаар бүтээхээ мартуузай. Энэ нь хожим мэдрэгчийн шалгалт тохируулга хийхэд тусална.

Алхам 2: Вискер уулын угсралт

Одоо сахлын уян мэдрэгчүүд дууссан тул бид тэдгээрийг хацрын хэсэгт бэхлэх боломжтой (зураг 1). Метатерра нь угсрах зориулалттай дисктэй муруй гар зохион бүтээсэн бөгөөд үүнийг Adobe Illustrator ашиглан хийсэн бөгөөд 1/16 зузаан тунгалаг нийлэгийг материал болгон ашигласан болно. ТАЙЛБАР: Хэрэв лазер таслагч байхгүй бол та бэхэлгээг хийж болно. картон эсвэл амархан хайчилж авдаг бусад материалыг PDF дээр хэвлээд, картон дээр давхарласан мөрийг хайчилж аваарай. Лазер хайчилсны дараа нийлэг рүү дөрвөн цооног өрөмдөж, дараа нь JST залгуурыг нүхээр нь нэхээрэй (зураг 1, 3, 4)), дараа нь сахалаа Sugru ашиглан бэхэлгээний дискний хэсэгт оруулна уу. Нарийвчилсан зааврыг энд оруулав.

- Сахлын гар вектор файлыг нээнэ үү (PDF). Энэхүү зааварчилгааны материалыг 1/16 тунгалаг нийлэг материалаар хийсэн бөгөөд лазер таслагчаар зүссэн болно.

- Хацрын бэхэлгээнд дөрвөн цооног өрөмдөнө. Нүхний хэмжээ, сахлыг хүссэн хэмжээгээрээ ойр эсвэл хол болгох зайг чөлөөтэй тоглож үзээрэй.

- 2 зүүтэй JST залгуурыг нүхнээс нь нэхэх. нүхтэй талууд бие биенээсээ хараагүй байгаа эсэхийг шалгаарай.

- Таны сахал боомтууд хүссэн газартаа байгаа эсэхийг шалгаарай. Sugru -г ашиглаж, дискний хэсэг дээр JST залгуурыг хэвэнд нь хий (энэ нь надад дөрвөн ширхэг Sugru пакет авч өгсөн). Sugru -ийн тусламжтайгаар танд ойролцоогоор 30 минут хэвэнд орох хугацаа үлдэх тул та цаг заваа гаргаарай, сахал нь залгахад давхцахгүй, JST залгуур нь хүссэн газартаа чиглэгдэж байгаа эсэхийг шалгаарай. Та байрлуулахдаа сэтгэл хангалуун байгаа бол Сугруг нэг өдрийн турш хатаана.

- Энэ алхамыг хийх лавлагааны 9, 10 -р зураг дээр миний дизайн дээр цагаан = 3.3V, хар = GND, улаан бол аналог зүү болохыг анхаарна уу. JST залгуурын хоёр үзүүрийг 1 'ProtoBoard -ийн нэг талд гагнаж, дараа нь нөгөө сахлаа давтана. Миний дизайныг ашиглан хүчдэл хуваагч үүсгэх эсвэл схемийг өөрчлөх (та SparkFun -ийн уян мэдрэгчийг холбох гарын авлагыг үзэх боломжтой).

- Хацрын хэсгүүдийг туузанд бэхлэхийн тулд гараа туузанд бэхлэхийн тулд хоёр эрэг/боолт ашиглана (зураг 11).

Алхам 3: Чичирхийллийн мотор интеграци, тууз, батерейны тохиргоо

Чичирхийллийн моторыг холбох нь нэлээд шууд урагшлах бөгөөд улаан кабель нь Arduino дээрх дижитал PWM зүүтэй, цэнхэр нь GND -тэй холбогдох болно. Чичирхийллийн моторыг NITECORE туузанд velcro ашиглан бэхэлсэн бөгөөд байрлалыг нь сахал, гаднах чичиргээний моторыг урд сахалтай, дотоод чичиргээний моторыг арын сахалтай холбосон байна (Зураг 6).

- Гагнуурын утсыг чичиргээний хөдөлгүүр бүрийн үзүүрт холбож, холболт бүрт дулааны агшилт хийж, дараа нь чичиргээний моторын утас болон шинээр халсан агшсан кабельд дулааны агшилт хийж (Зураг 2) 3 удаа давтана. Моторын ар талд хилэн диск (дэгээ тал) наалдана. 3 удаа давтана.

- Моторын утаснуудыг NITECORE туузны урд талд наалдуулахын тулд нэг туузыг хайчилж ав (Зураг 5 -ыг үзнэ үү). (Би супер цавуу хэрэглэсэн) туузыг туузны урд талын урд талд байрлуулж, вискийн боолтыг хацрын тавцан дээр байрлуулсан чиглэлийн дагуу моторыг velcro дээр байрлуулна уу (Зураг 7)

- Чичиргээний моторын утсыг холбохын тулд хавчаар эсвэл цахилгаан товч ашиглана уу, энэ нь чичиргээний моторыг татах/эвдрэхээс хамгаалахад тусална (Зураг 7).

Алхам 4: Микропроцессор ба бүгдийг Arduino -той холбох

Бүх чичиргээний мотор, сахал нь Arduino UNO -той холбогдоно. Танд 9 GND кабель, 4 3.3V кабелийг гагнах нэмэлт прототипийн самбар хэрэгтэй болно. Ардуинод шууд залгах шаардлагатай кабельд зүү, орон сууц нэмэхийн тулд танд dupoint холбогч хэрэгсэл хэрэгтэй болно. Чичиргээний хөдөлгүүрийн зүү утас (улаан кабель) нь Arduino дижитал тээглүүртэй холбогддог: 3, 9, 10, 11 (Эдгээр тээглүүр нь ХОУХШ -ийг зөвшөөрдөг тул сонгосон). Чичирхийллийн мотор GND утас (хар эсвэл цагаан) -ийг прототип хийх самбар дээр гагнах болно. Сахал тээглүүр (улаан кабель) нь Arduino аналог тээглүүртэй холбогдоно: A0, A1, A2, A3. Цахилгаан VCC кабель (цагаан кабель) ба газардуулгын кабелийг (хар) прототип хийх самбар дээр гагнах болно.

Алхам 5: Дүрмийг хэрэгжүүлэх

За, одоо кодыг байршуулах цаг боллоо. Дэлхийг шуугиулахад бэлэн болохоосоо өмнө хэд хэдэн зүйлийг өөрчлөх шаардлагатай байна.

- Нэгдүгээрт, мультиметр ашиглан VCC гаралтын хүчдэл ба 10 к эсэргүүцэл дээрх эсэргүүцлийг хэмжинэ. Эдгээр утгыг кодын харгалзах цэгүүдэд оруулна уу.

- Дараа нь бусад бүх хувьсагчдыг зөв оролт/гаралтад тохируулсан эсэхийг дахин шалгаарай (жишээ нь, mtr, flexADC гэх мэт).

- Дараа нь Arduino -г залгаад кодыг байршуулна уу.

- Та ажиллаж эхэлмэгц цуваа дэлгэц дээр Bend + (сахлын дугаар) хэвлэгдэхийг харах болно. Одоо сахлаа тохируулах цаг болжээ (сахал бүр өвөрмөц бөгөөд үндсэн эсэргүүцэл нь арай өөр байх болно). STRAIGHT_RESISTANCE хувьсагчийг үндсэн эсэргүүцэл (өөрөөр хэлбэл, сахалгүй байрлал) хэвлэх хэлбэрээр тохируулна уу. Дараа нь BEND_RESISTANCE хувьсагчийг STRAIGHT_RESISTANCE + 30000.0 болгож тохируулна уу. Анхны кодонд энэ хувьсагч нь уян мэдрэгчийн эсэргүүцлийн гаралтыг 90 градусын нугалахад тусгах зорилготой байв. Манай сахал 90 градусын нугалахад бараг хүрдэггүй (наад зах нь ердийн нөхцөлд), 30000.0 ом-ийг үндсэн эсэргүүцэлд нэмэх нь зүгээр л сайн ажилладаг. Хэдийгээр таны хэрэглээнд хамгийн сайн тохирдог зүйлд гулзайлтын эсэргүүцлийг тохируулж болно. Хэрэв та бүх зүйлийг зөв тохируулсан бол сахлаа бөхийлгөөгүй үед 0 градусын нугалах өнцөг (их эсвэл бага) хэвлэгдэх болно. Дараа нь та чичиргээ моторыг өнцгөөс нь хамааруулан идэвхжүүлэх босго утгыг тохируулж болно. Үүний дараа та явахад бэлэн байна!

Алхам 6: Боллоо

Та одоо зүүж болох сахалтай болсон бөгөөд дэлхийг мэдрэхэд бэлэн байна!

Хэрэв танд ямар нэгэн гүнзгий асуулт байвал, хүний өсөлтийн талаар сурахыг хүсч байвал, миний ажлыг үргэлжлүүлэхийг хүсч байвал, эсвэл зүгээр л санаа бодлоо солилцохыг хүсвэл миний твиттер хуудсан дээрээс асуугаарай.

Баярлалаа!