ინვალიდობის მქონე ინვალიდის ეტლი აქსელერომეტრზე: 13 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ჩვენს ქვეყანაში 1.3 მილიარდი მოსახლეობით, ჩვენ ჯერ კიდევ გვყავს ხანდაზმულთა ან შეზღუდული შესაძლებლობის პირთა 1% -ზე მეტი, რომელთაც სჭირდებათ მხარდაჭერა პირადი მობილობისთვის. ჩვენს პროექტს აქვს მიზანი დააკმაყოფილოს მობილობის მოთხოვნა ჭკვიანი ტექნოლოგიით. პრობლემა იმაში მდგომარეობს იმაში, რომ მათი ფეხების ძვლები სუსტდება ან წყვეტს უბედური შემთხვევის გამო და იწვევს ტკივილს მოძრაობისას, ამიტომ ჩვენ ვიყენებთ ხელის ან თავის დახრის მოძრაობებს ინვალიდის ეტლის გადასატანად. დახრილობა იგრძნობა ამაჩქარებლის საშუალებით და შემუშავებულია ეკვივალენტური ძაბვა, ეს ძაბვა იგრძნობა არდუინოს მიერ და გარდაქმნის მათ რელეს ეკვივალენტურ სიგნალად. არდუინოს სიგნალზე დაყრდნობით, რელე მართავს შესაბამის ძრავას. ძრავის მოძრაობა იწვევს ეტლის გადაადგილებას გარკვეული მიმართულებით. ეს აძლევს მომხმარებელს შესაძლებლობებს აკონტროლოს ინვალიდის ეტლის მოძრაობა ხელით ან თავის დახრით. ჩვენ გამოვიყენეთ ულტრაბგერითი ჭკვიანი სენსორი ინვალიდის ეტლის დამუხრუჭების გასაკონტროლებლად ინვალიდის ეტლსა და დაბრკოლებებს შორის მანძილის საფუძველზე. თუ სხვაობა მანძილი 20 სმ-ზე ნაკლებია, მაშინ არდუინო აგზავნის სამუხრუჭე სიგნალს სარელეო და საავტომობილო გაჩერებაზე, ეს ამცირებს სიჩქარეს და 2-3 წამის შემდეგ ეტლი საბოლოოდ ჩერდება. ეს ეხმარება მომხმარებელს გზის დიდი და უმნიშვნელო უბედური შემთხვევისგან, ჭკვიანი ტექნიკის დახმარებით. LCD გვიჩვენებს განსხვავებას მანძილზე მომხმარებლისთვის წინ და უკან. ეს მახასიათებლები ხდის ინვალიდის ეტლს მომხმარებლისთვის მარტივი, უსაფრთხო და ჭკვიანი.

საჭირო კომპონენტები:

არდუინო ნანო, სარელეო 5V, ხის დაფა მექანიკური შეკრებისთვის, 4 DC სიჩქარის ძრავა 24V, 2A, ბატარეები 12V, 4A, ალუმინის ფირფიტა, ხელთათმანი, Adxl 335 მოდული, ინვალიდის ეტლის ბორბლები, სკამი ხრახნებით დასაფიქსირებლად, 12V, 5V მარეგულირებელი IC.

ნაბიჯი 1: ბლოკირების დიაგრამა

ბლოკ დიაგრამა შედგება სენსორული ერთეულის, კვების ბლოკის, არდუინოს, რელეს, LCD და ძრავებისგან. არდუინოს აქვს შეყვანის ღვედის ავტომატური მექანიზმი უსაფრთხოების ღვედის გამოვლენის მიზნით მომხმარებლის მიერ თუ არა. როდესაც მომხმარებელი უსაფრთხოების ღვედს ატარებს, არდუინო გრძნობს და ჩართავს სისტემას. შემდეგ გამოჩნდება მისასალმებელი შეტყობინება და მომხმარებელს სთხოვს აირჩიოს ოპერაციის რეჟიმი. არსებობს მუშაობის სამი რეჟიმი და შერჩეულია ხელით გადამრთველებით. როდესაც რეჟიმი შეირჩევა, ის იწყებს ამაჩქარებლების სენსორის გამომავალი ცვლილების შეგრძნებას და შესაბამისად ცვლის არდოინოს სარელეო შეყვანის სიგნალს. არდუინოს სიგნალზე დაყრდნობით, რელე ატარებს ძრავას კონკრეტული მიმართულებით, სანამ არდუინო არ შეცვლის სარელეო შეყვანას. ულტრაბგერითი სენსორი გამოიყენება ინვალიდის ეტლთან ახლოს დაბრკოლების მანძილის გასაზომად, ეს ინფორმაცია ნაჩვენებია LCD- ზე და ინახება არდუინოში დამუხრუჭების მიზნით. როდესაც მანძილი 20 სმ -ზე ნაკლებია, არდუინო ქმნის სამუხრუჭე სიგნალს სარელეოდ და ის აჩერებს ინვალიდის ეტლის მოძრაობას. არდუინოსთვის გამოიყენება ორი კვების ბლოკი და ძრავა, არდუინოს აქვს 5 ვ და ძრავას 24 ვ.

ნაბიჯი 2: ქვედა ჩარჩოს განვითარება

ინვალიდის ეტლის განვითარება იწყება მექანიკური ჩარჩოს შეკრებით. ინვალიდის ეტლის ქვედა ჩარჩოსთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას აკრილის ან ხის დაფა. შემდეგ დაფა იჭრება ჩარჩოს ზომით 24 * 36 ინჩი, 24 ინჩი არის სიგრძე და 36 ინჩი არის ჩარჩოს სიგანე.

ნაბიჯი 3: ძრავის მონტაჟი ჩარჩოზე

ძრავა დამონტაჟებულია ჩარჩო დაფაზე L სამაგრის დახმარებით. სიგრძის დატოვებით 2 ინჩის მანძილზე და საბურღი ხვრელი ძრავის დასაყენებლად. როდესაც ბურღვა დასრულდება, ჩვენ ვათავსებთ L ფრჩხილს და ვიწყებთ ხრახნის დაყენებას და შემდეგ ვაფიქსირებთ ძრავას მისი ხრახნიანი ლილვის სხეულით. ამის შემდეგ მავთულები გაფართოვდება სხვა გაფართოების მავთულის შეერთებით და რელეს გამომუშავებასთან შეერთებით.

ნაბიჯი 4: თავმჯდომარის დაყენება ჩარჩოზე

ოთხფეხა სკამი გამოიყენება იმისათვის, რომ სისტემა უფრო სტაბილური გახადოს გზაზე მუშაობის დროს. ეს ფეხის კიდეები გაბურღულია ხვრელით და მოთავსებულია ჩარჩოზე და ბურღვა ასევე ხდება ჩარჩოზე. ამის შემდეგ სკამი ფიქსირდება ჩარჩოზე ხრახნიანი ჭანჭიკით.

ნაბიჯი 5: ძალაუფლების გადამრთველისა და LCD- ის დაყენება სკამზე

ელექტრომომარაგების გადამრთველი გამოიყენება ძრავის მიწოდების უზრუნველსაყოფად და თუ რაიმე მოკლე ჩართვა მოხდება, გამორთეთ სისტემის მიწოდება ამ გადამრთველის საშუალებით. ეს კონცენტრატორები და LCD ჯერ ფიქსირდება ხის დაფაზე, შემდეგ კი სავარძლის დანარჩენ ბალიშზე ფიქსირდება ხვრელის ბურღვით და შემდეგ აფიქსირებს მას ხრახნიანი ჭანჭიკით.

ნაბიჯი 6: დასაჯდომის ღვედის მექანიზმის დაყენება

უსაფრთხოების ღვედის მექანიზმის შესაქმნელად გამოიყენება ალუმინის სახელურის განყოფილება და იკეცება კიდეზე. ორი სახელური გამოიყენება და ნეილონის ქამარი გამოიყენება და ფიქსირდება სავარძლის მხრის პოზიციაზე. სახელური დაფიქსირებულია სავარძლის დასაჯდომ ზღვარზე.

ნაბიჯი 7: ულტრაბგერითი სენსორის დაყენება

ორი ულტრაბგერითი სენსორი გამოიყენება გადამისამართებისა და უკანა მანძილის გასაზომად. ისინი ფიქსირდება ინვალიდის ეტლის ცენტრალურ კიდეზე ხრახნით.

ნაბიჯი 8: ფეხის დასვენების ბალიშის მონტაჟი

ორი ხის დაფა ზომის 2 * 6 დუიმი გამოიყენება ფეხის დასაყრდენისთვის. ისინი ფიქსირდება ინვალიდის ეტლის კიდეზე V ფორმის პოზიციაში.

ნაბიჯი 9: ინვალიდის სავარძლის მძიმე ტექნიკის განხორციელება

უსაფრთხოების ღვედის და ხელთათმანის ღილაკი გამოიყენება მოკლე ჩართვის კონცეფციისთვის და უკავშირდება 5 ვ. LCD არის ჩართული Arduino Nano– ს 4 – ბიტიანი ინტერფეისის რეჟიმში და ის აჩვენებს მისასალმებელ შეტყობინებას ინვალიდის ეტლის დაწყებისას. ამის შემდეგ ინვალიდის ეტლის შერჩევა ხდება ხელთათმანების ღილაკის გამოყენებით. ხელთათმანები უკავშირდება არდუინოს 0, 1, 2, 3 პინს და ამაჩქარებელი უკავშირდება არდუინოს A0, A1. როდესაც აქსელერომეტრი დახრილია, აჩქარება გარდაიქმნება X ღერძის და Y ღერძის ძაბვად. მის საფუძველზე ხდება ინვალიდის ეტლის მოძრაობა. აჩქარების მიმართულება გადადის ინვალიდის ეტლის მოძრაობაზე რელეს დახმარებით, რომელიც დაკავშირებულია არდუინოს 4, 5, 6, 7 ქინძისთავებთან და ის დაკავშირებულია ისე, რომ სიგნალი გარდაიქმნება ინვალიდის ეტლის 4 მიმართულებით მოძრაობაში, წინ, უკან, მარცხნივ, სწორი DC ძრავა უშუალოდ უკავშირდება რელეს კავშირის გარეშე, ღია კავშირი, საერთო ტერმინალი. ულტრაბგერითი გამშვები პინი უკავშირდება არდუინოს No13 პუნქტს და ექო უკავშირდება არდუინოს 10, 11 პინს. იგი გამოიყენება ავტომატური დამუხრუჭებისთვის, როდესაც დაბრკოლება აღმოჩენილია 20 სმ მანძილზე და ის აჩვენებს მანძილს LCD ეკრანზე. LCD მონაცემთა ქინძისთავები დაკავშირებულია A2, A3, A4, A5- თან და ჩართვის პინი დაკავშირებულია 9 პინთან, რეგისტრაციის არჩევა დაკავშირებულია პინ 10 -თან

ნაბიჯი 10: ალგორითმი

ინვალიდის ეტლის ალგორითმის ნაკადის მოქმედება ხდება შემდეგი წესით

1. დაიწყეთ 24 ვ და 5 ვ დენის წყაროს შეერთებით.

2. დააკავშირეთ უსაფრთხოების ღვედი, თუ არ არის დაკავშირებული, გადადით 16 -ზე.

3. შეამოწმეთ არის თუ არა ამაჩქარებელი სტაბილურ მდგომარეობაში?

4. ჩართეთ ძრავის მიწოდების გადამრთველი.

5. შეარჩიეთ მუშაობის რეჟიმი ხელთათმანის ღილაკით, პროცესორი მუშაობს 6, 9, 12 და თუ არ არის არჩეული მაშინ გადადით 16 -ზე.

6. არჩეულია რეჟიმი 1, შემდეგ

7. ამოძრავეთ აქსელერომეტრი იმ მიმართულებით, სადაც გვსურს ინვალიდის ეტლის გადატანა.

8. აქსელერომეტრი მოძრაობს ან დახრის მის პოზიციას, რაც ანალოგიურ სიგნალს აძლევს არდუინოს და გადააქცევს მას შეუსაბამოდ

ციფრული დონე, ისე რომ გადაადგილდეს ინვალიდის ეტლის ძრავები.

9. არჩეულია რეჟიმი 2, შემდეგ

10. ხელთათმანზე დაფუძნებული ღილაკი არის დაჭერილი მიმართულებით, ჩვენ გვსურს ინვალიდის ეტლის გადატანა.

11. არდუინო გრძნობს ხელთათმანის გადართვის რეჟიმის ჩართვას/გამორთვას და გადააქცევს მას შეუსაბამო ციფრულ დონეს, ისე რომ გადაადგილდეს ინვალიდის ეტლის ძრავები.

12. არჩეულია რეჟიმი 3, შემდეგ

13. ამოძრავეთ აქსელერომეტრი იმ მიმართულებით, სადაც გვსურს ინვალიდის ეტლის გადატანა.

14. აქსელერომეტრი მოძრაობს ან დახრის მის პოზიციას, რაც ანალოგიურ სიგნალს აძლევს არდუინოს და გადააქცევს მას

შესაბამისი ციფრული დონე და შეამოწმეთ ულტრაბგერითი სხვაობის მანძილი.

15. დაბრკოლების გამოსავლენად გამოიყენება ულტრაბგერითი სენსორები. თუ რაიმე დაბრკოლება გამოვლინდა, მაშინ ის

აძლევს სიგნალს არდუინოს და ის იყენებს დამუხრუჭების მუშაობას და აჩერებს ძრავებს.

16. ეტლი დასვენების მდგომარეობაშია.

17. ამოიღეთ უსაფრთხოების ღვედი.

ნაბიჯი 11: კოდი

ნაბიჯი 12: საბოლოო ტესტირება

ძალისხმევა განხორციელდა სისტემის კომპაქტური და ტარებადი, მინიმალური მავთულები იქნა გამოყენებული და ეს ამცირებს სისტემის სირთულეს. არდუინო არის სისტემის გული და ამიტომ საჭიროა მისი სწორად დაპროგრამება. შემოწმებულია სხვადასხვა ჟესტები და შესწავლილია შედეგები, რათა შეამოწმოს გადადის თუ არა სწორი სიგნალი სარელეოზე. ინვალიდის ეტლის მოდელი მუშაობს გადართვის რელეებსა და ძრავებზე, აქსელერომეტრის სენსორით, რომელიც მოთავსებულია პაციენტის ხელზე. არდუინო აქსელერომეტრით გამოიყენება ინვალიდის ეტლზე დახრის სიგნალის გადასატანად მოძრაობის თვალსაზრისით, ანუ მარცხნივ ან მარჯვნივ, წინ ან უკან. აქ რელე მოქმედებს როგორც გადართვის წრე. სარელეო ოპერაციის თანახმად, ინვალიდის ეტლი გადავა შესაბამისი მიმართულებით. წრიული დიაგრამის მიხედვით ყველა კომპონენტის სწორი ინტერფეისი გვაძლევს პროტოტიპის ინვალიდის ეტლის აპარატურულ სქემას ხელით დაფუძნებული ჟესტით და ხელთათმანებით დაფუძნებული კონტროლით ავტომატური დამუხრუჭებით პაციენტების უსაფრთხოებისათვის.

ნაბიჯი 13: დასკვნა

ჩვენ განვახორციელეთ ავტომატური ინვალიდის ეტლი, რომელსაც აქვს სხვადასხვა უპირატესობა. ის მუშაობს სამ სხვადასხვა რეჟიმში: მექანიკური, ამაჩქარებელი და ამაჩქარებელი დამუხრუჭების რეჟიმში. ასევე, არის ორი ულტრაბგერითი სენსორი, რომელიც ზრდის ინვალიდის ეტლის სიზუსტეს და უზრუნველყოფს ავტომატურ დამუხრუჭებას. ეს ინვალიდის ეტლი არის ეკონომიური და შეიძლება ხელმისაწვდომი იყოს ჩვეულებრივი ადამიანებისთვის. ამ პროექტის შემუშავებით ის შეიძლება წარმატებით განხორციელდეს შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთათვის უფრო მასშტაბურად. შეკრების დაბალი ღირებულება მას მართლაც ბონუსად აქცევს ფართო საზოგადოებისთვის. ჩვენ ასევე შეგვიძლია დავამატოთ ახალი ტექნოლოგია ამ ინვალიდის ეტლში. ზემოაღნიშნული შედეგებიდან გამომდინარე, ჩვენ დავასკვნათ, რომ ინვალიდის ეტლის სამივე კონტროლის რეჟიმი შემუშავებულია და მუშაობს დამაკმაყოფილებლად შიდა გარემოში მინიმალური დახმარებით ფიზიკურად შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთათვის. მას აქვს კარგი რეაგირება აქსელერომეტრზე, რომელიც ააქტიურებს ძრავებს, რომლებიც დაკავშირებულია სკამის ბორბლებთან. ინვალიდის ეტლით დაფარული სიჩქარე და მანძილი შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს, თუ ძრავასთან დაკავშირებული გადაცემათა კოლოფი შეიცვლება ამწე და პინიონის სახსრით, რომელსაც აქვს ნაკლები ხახუნის და მექანიკური ცვეთა. ამ სისტემის გაშვებული ღირებულება გაცილებით დაბალია, ვიდრე სხვა სისტემები, რომლებიც გამოიყენება იმავე მიზნით.