ఆర్డునో ఆధారిత రోబోటిక్ చేయి

ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, మేము కొన్ని కార్డ్‌బోర్డ్‌లు మరియు సర్వో మోటారుల నుండి ఆర్డునో యునో ఆధారిత రోబోటిక్ ఆర్మ్‌ను రూపొందించబోతున్నాము . నిర్మాణం యొక్క మొత్తం ప్రక్రియ క్రింద వివరంగా వివరించబడింది. ఇక్కడ ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఆర్డునో యునో రోబోటిక్ ఆర్మ్ యొక్క కీళ్ళుగా పనిచేస్తున్న సర్వో మోటార్లు నియంత్రించడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది. ఈ సెటప్ రోబోటిక్ క్రేన్‌గా కూడా కనిపిస్తుంది లేదా కొన్ని సులభమైన ట్వీక్‌లు చేయడం ద్వారా దాన్ని క్రేన్‌గా మార్చవచ్చు. తక్కువ ఖర్చుతో సింపుల్ రోబోట్‌ను అభివృద్ధి చేయాలనుకునే లేదా ఆర్డునో మరియు సర్వో మోటారులతో పనిచేయడం నేర్చుకోవాలనుకునే ప్రారంభకులకు ఈ ప్రాజెక్ట్ సహాయపడుతుంది.

ఈ ఆర్డునో రోబోటిక్ ఆర్మ్‌ను దానితో జతచేయబడిన నాలుగు పొటెన్షియోమీటర్ ద్వారా నియంత్రించవచ్చు, ప్రతి సర్వోను నియంత్రించడానికి ప్రతి పొటెన్టోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. మీరు కొన్ని వస్తువులను ఎంచుకోవడానికి కుండలను తిప్పడం ద్వారా ఈ సర్వోలను తరలించవచ్చు, కొన్ని అభ్యాసంతో మీరు వస్తువును ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి సులభంగా ఎంచుకొని తరలించవచ్చు. మేము ఇక్కడ తక్కువ టార్క్ సర్వోలను ఉపయోగించాము కాని మీరు భారీ వస్తువులను ఎంచుకోవడానికి మరింత శక్తివంతమైన సర్వోలను ఉపయోగించవచ్చు. మొత్తం ప్రక్రియ చివరిలో వీడియోలో బాగా ప్రదర్శించబడింది. మా ఇతర రోబోటిక్స్ ప్రాజెక్టులను కూడా ఇక్కడ తనిఖీ చేయండి.

భాగాలు అవసరం

• ఆర్డునో యునో
• 1000uF కెపాసిటర్ (4 ముక్కలు)
• 100nF కెపాసిటర్ (4 ముక్కలు)
• సర్వో మోటార్ (SG 90- నాలుగు ముక్కలు)
• 10 కె పాట్- వేరియబుల్ రెసిస్టర్ (4 ముక్కలు)
• విద్యుత్ సరఫరా (5 వి- ప్రాధాన్యంగా రెండు)

సర్వో మోటార్

మొదట మేము సర్వో మోటార్స్ గురించి కొంచెం మాట్లాడుతాము. ఖచ్చితమైన షాఫ్ట్ కదలిక లేదా స్థానం అవసరం ఉన్నప్పుడు సర్వో మోటార్స్ ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి. హై స్పీడ్ అనువర్తనాల కోసం ఇవి ప్రతిపాదించబడలేదు. తక్కువ వేగం, మీడియం టార్క్ మరియు ఖచ్చితమైన స్థానం అనువర్తనం కోసం సర్వో మోటార్లు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. కాబట్టి రోబోటిక్ ఆర్మ్ రూపకల్పనకు ఈ మోటార్లు ఉత్తమమైనవి.

సర్వో మోటార్లు వేర్వేరు ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో లభిస్తాయి. మేము చిన్న సర్వో మోటార్లు ఉపయోగించబోతున్నాము, ఇక్కడ మేము నాలుగు SG90 సర్వోలను ఉపయోగిస్తాము. ఒక సర్వో మోటారులో ప్రధానంగా వైర్లు ఉంటాయి, ఒకటి సానుకూల వోల్టేజ్ కోసం మరొకటి భూమి కోసం మరియు చివరిది స్థానం అమరిక కోసం. RED వైర్ శక్తితో అనుసంధానించబడి ఉంది, బ్లాక్ వైర్ భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు YELLOW వైర్ సిగ్నల్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది. దాని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి ఆర్డునో ఉపయోగించి సర్వో మోటార్‌ను నియంత్రించే ఈ ట్యుటోరియల్ ద్వారా వెళ్ళండి. ఆర్డునోలో మేము సర్వోను నియంత్రించడానికి ముందే నిర్వచించిన లైబ్రరీలను కలిగి ఉన్నాము, కాబట్టి సర్వోను నియంత్రించడం చాలా సులభం, ఈ ట్యుటోరియల్‌తో పాటు మీరు నేర్చుకుంటారు.

రోబోటిక్ ఆర్మ్ నిర్మాణం

టేబుల్ లేదా హార్డ్ కార్డ్ బోర్డ్ వంటి ఫ్లాట్ మరియు స్థిరమైన ఉపరితలం తీసుకోండి. తరువాత మధ్యలో ఒక సర్వో మోటారును ఉంచండి మరియు దానిని జిగురు చేయండి. బొమ్మలో సమర్పించిన ప్రదేశంలో భ్రమణ స్థాయి ఉందని నిర్ధారించుకోండి. ఈ సర్వో బేస్ ఆఫ్ ఆర్మ్ గా పనిచేస్తుంది.

కార్డ్బోర్డ్ యొక్క చిన్న భాగాన్ని మొదటి సర్వో పైన ఉంచండి, ఆపై రెండవ సర్వోను ఈ బోర్డు మీద ఉంచండి మరియు దానిని జిగురు చేయండి. సర్వో భ్రమణం రేఖాచిత్రంతో సరిపోలాలి.

కొన్ని కార్డ్‌బోర్డులను తీసుకొని వాటిని 3 సెం.మీ x 11 సెం.మీ ముక్కలుగా కట్ చేసుకోండి. ముక్క మెత్తబడకుండా చూసుకోండి. ఒక చివర దీర్ఘచతురస్రాకార రంధ్రం కత్తిరించండి (దిగువ నుండి 0.8 సెం.మీ వదిలివేయండి) మరొక సర్వోకు సరిపోయేంతగా సరిపోతుంది మరియు మరొక చివరలో సర్వో గేర్‌ను స్క్రూలతో లేదా జిగురుతో గట్టిగా సరిపోతుంది. అప్పుడు మొదటి రంధ్రంలో మూడవ సర్వోకు సరిపోతుంది.

ఇప్పుడు క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన పొడవులతో మరొక కార్డ్బోర్డ్ ముక్కను కత్తిరించండి మరియు ఈ ముక్క దిగువన మరొక గేర్‌ను జిగురు చేయండి.

ఇప్పుడు చిత్రంలో చూపిన విధంగా రెండవ భాగం యొక్క అంచు వద్ద నాల్గవ మరియు చివరి సర్వోను జిగురు చేయండి.

దీనితో, రెండు ముక్కలు కలిసి కనిపిస్తాయి.

మేము ఈ సెటప్‌ను బేస్‌కు జోడించినప్పుడు అది ఇలా ఉండాలి,

ఇది దాదాపు పూర్తయింది. రోబోటిక్ చేతిలాంటి వస్తువును పట్టుకుని ఎంచుకోవడానికి మనం హుక్ తయారు చేసుకోవాలి . హుక్ కోసం, 1cmx7cm & 4cmx5cm పొడవు గల కార్డ్ బోర్డ్ యొక్క మరో రెండు ముక్కలను కత్తిరించండి. ఫిగర్లో చూపిన విధంగా వాటిని కలిసి జిగురు చేయండి మరియు ఫైనల్ గేర్‌ను చాలా అంచున అంటుకోండి.

ఈ భాగాన్ని పైన మౌంట్ చేయండి మరియు దీనితో మేము మా రోబోటిక్ ఆర్మ్‌ను నిర్మించాము.

దీనితో, మా ప్రాథమిక రోబోటిక్ ఆర్మ్ డిజైన్ పూర్తయింది మరియు మేము మా తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన రోబోటిక్ చేతిని ఎలా నిర్మించాము. ఇప్పుడు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం ప్రకారం బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో సర్క్యూట్‌ను కనెక్ట్ చేయండి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు పని వివరణ:

Arduino Uno Robotic Arm కోసం సర్క్యూట్ కనెక్షన్ క్రింద చూపబడింది.

వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌లలో వోల్టేజ్ పూర్తిగా సరళంగా లేదు; ఇది ధ్వనించేది. కాబట్టి ఈ శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి, ప్రతి రెసిస్టర్‌లో కెపాసిటర్లు చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఉంచబడతాయి.

ఇప్పుడు మేము ఈ వేరియబుల్ రెసిస్టర్ (స్థాన నియంత్రణను సూచించే వోల్టేజ్) అందించిన వోల్టేజ్‌ను ఆర్డునో యొక్క ADC ఛానెల్‌లలోకి తింటాము. దీని కోసం మేము A0 నుండి A3 వరకు UNO యొక్క నాలుగు ADC ఛానెల్‌లను ఉపయోగించబోతున్నాము. ADC ప్రారంభించిన తరువాత, వినియోగదారుకు అవసరమైన స్థానాన్ని సూచించే కుండల యొక్క డిజిటల్ విలువ మాకు ఉంటుంది. మేము ఈ విలువను తీసుకొని దానిని సర్వో స్థానంతో సరిపోలుస్తాము.

Arduino కి ఆరు ADC ఛానెల్స్ ఉన్నాయి. మేము మా రోబోటిక్ ఆర్మ్ కోసం నాలుగు ఉపయోగించాము. UNO ADC 10 బిట్ రిజల్యూషన్ కలిగి ఉంది కాబట్టి పూర్ణాంక విలువలు 0-1023 (2 ^ 10 = 1024 విలువలు) నుండి ఉంటాయి. దీని అర్థం 0 మరియు 513 వోల్ట్ల మధ్య ఇన్పుట్ వోల్టేజ్లను 0 మరియు 1023 మధ్య పూర్ణాంక విలువలుగా మ్యాప్ చేస్తుంది. కాబట్టి ప్రతి (5/1024 = 4.9mV) యూనిట్‌కు. Arduino లోని ADC ఛానెల్‌లను ఉపయోగించి వోల్టేజ్ స్థాయిలను మ్యాపింగ్ చేయడం గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.

ఇప్పుడు, UNO అనలాగ్ సిగ్నల్‌ను డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి, మేము ఈ క్రింది ఫంక్షన్ల సహాయంతో ఆర్డునో యునో యొక్క ADC ఛానెల్‌ని ఉపయోగించాలి:

1. అనలాగ్ రీడ్ (పిన్); 2. అనలాగ్ రిఫరెన్స్ (); 3. అనలాగ్ రీడ్ రిజల్యూషన్ (బిట్స్);

Arduino ADC ఛానెల్స్ 5V యొక్క డిఫాల్ట్ రిఫరెన్స్ విలువను కలిగి ఉన్నాయి. ఏ ఇన్పుట్ ఛానెల్ వద్దనైనా ADC మార్పిడి కోసం మేము గరిష్టంగా 5V ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఇవ్వగలమని దీని అర్థం. కొన్ని సెన్సార్లు 0-2.5V నుండి వోల్టేజ్‌లను అందిస్తాయి కాబట్టి, 5V రిఫరెన్స్‌తో, మనకు తక్కువ ఖచ్చితత్వం లభిస్తుంది, కాబట్టి ఈ సూచన విలువను మార్చడానికి మాకు సహాయపడే సూచన ఉంది. కాబట్టి రిఫరెన్స్ విలువను మార్చడానికి మనకు “అనలాగ్ రిఫరెన్స్ ();

అప్రమేయంగా మనకు గరిష్ట బోర్డ్ ADC రిజల్యూషన్ 10 బిట్స్ వస్తుంది, ఈ రిజల్యూషన్‌ను ఇన్స్ట్రక్షన్ (“అనలాగ్ రీడ్ రిజల్యూషన్ (బిట్స్);”) ఉపయోగించి మార్చవచ్చు.

మా రోబోటిక్ చేతితో వలయంలో, మేము కాబట్టి మేము నేరుగా ఫంక్షన్ కాల్ ADC ఛానల్ నుండి విలువ చదువుకోవచ్చు, డిఫాల్ట్ ఈ నిర్దేశిక విపీడనాన్ని వదలి "analogRead (పిన్);", ఇక్కడ "పిన్" మేము అనలాగ్ సిగ్నల్ కనెక్ట్ ఎక్కడ పిన్ సూచిస్తుంది, మేము “A0” చదవాలనుకుంటున్నాము. ADC నుండి వచ్చే విలువను పూర్ణాంకంలో int SENSORVALUE0 = అనలాగ్ రీడ్ (A0) గా నిల్వ చేయవచ్చు ; .

ఇప్పుడు SERVO గురించి మాట్లాడుకుందాం, Arduino Uno ఒక లక్షణాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది డిగ్రీ విలువను ఇవ్వడం ద్వారా సర్వో స్థానాన్ని నియంత్రించటానికి వీలు కల్పిస్తుంది. సర్వో 30 వద్ద ఉండాలని మేము కోరుకుంటే, మేము ప్రోగ్రామ్‌లోని విలువను నేరుగా సూచించగలము. SERVO హెడర్ ( Servo.h ) ఫైల్ అంతర్గతంగా అన్ని విధి నిష్పత్తి గణనలను చూసుకుంటుంది.

# చేర్చండి servo servo0; servo0.attach (3); servo0.write (డిగ్రీలు);

ఇక్కడ మొదటి ప్రకటన SERVO MOTOR ని నియంత్రించడానికి హెడర్ ఫైల్‌ను సూచిస్తుంది. రెండవ ప్రకటన సర్వోకు పేరు పెట్టడం; మేము నాలుగు ఉపయోగించబోతున్నందున దానిని సర్వో 0 గా వదిలివేస్తాము. సర్వో సిగ్నల్ పిన్ అనుసంధానించబడిన మూడవ ప్రకటన పేర్కొంది; ఇది తప్పనిసరిగా PWM పిన్ అయి ఉండాలి. ఇక్కడ మేము మొదటి సర్వో కోసం పిన్ 3 ని ఉపయోగిస్తున్నాము. నాల్గవ స్టేట్మెంట్ సర్వో మోటారును డిగ్రీలలో ఉంచడానికి ఆదేశాలను ఇస్తుంది. దీనికి 30 ఇస్తే, సర్వో మోటారు 30 డిగ్రీలు తిరుగుతుంది.

ఇప్పుడు, మనకు SG90 సర్వో స్థానం 0 నుండి 180 వరకు మరియు ADC విలువలు 0-1023 నుండి ఉన్నాయి. రెండు విలువలకు స్వయంచాలకంగా సరిపోయే ప్రత్యేక ఫంక్షన్‌ను మేము ఉపయోగిస్తాము.

sensvalue0 = పటం (సెన్సార్‌వాల్యూ 0, 0, 1023, 0, 180);

ఈ స్టేట్మెంట్ రెండు విలువలను స్వయంచాలకంగా మ్యాప్ చేస్తుంది మరియు ఫలితాన్ని పూర్ణాంక 'servovalue0' లో నిల్వ చేస్తుంది.

ఆర్డునో ఉపయోగించి మా రోబోటిక్ ఆర్మ్ ప్రాజెక్ట్‌లోని సర్వోస్‌ను ఈ విధంగా నియంత్రించాము. దిగువ పూర్తి కోడ్‌ను తనిఖీ చేయండి.

రోబోటిక్ ఆర్మ్‌ను ఎలా ఆపరేట్ చేయాలి:

వినియోగదారుకు నాలుగు కుండలు అందించబడ్డాయి. మరియు ఈ నాలుగు కుండలను తిప్పడం ద్వారా, మేము UNO యొక్క ADC ఛానెళ్ల వద్ద వేరియబుల్ వోల్టేజ్‌ను అందిస్తాము. కాబట్టి ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ విలువలు వినియోగదారు నియంత్రణలో ఉన్నాయి. ఈ డిజిటల్ విలువలు సర్వో మోటారు స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి మ్యాప్ చేయబడతాయి, అందువల్ల సర్వో స్థానం వినియోగదారుని నియంత్రణలో ఉంటుంది మరియు ఈ కుండలను తిప్పడం ద్వారా వినియోగదారు రోబోటిక్ చేయి యొక్క కీళ్ళను తరలించవచ్చు మరియు ఏదైనా వస్తువును ఎంచుకోవచ్చు లేదా పట్టుకోవచ్చు.