Bevægelse af en finger eller en hånd kan styre en robot, pc, tv eller anden enhed. Denne knap mindre fjernbetjening ring måler menneskelig bevægelse til fjernbetjening enheder.

For mulige anvendelser til de syge eller forringede, se trin 8.

Videoen nedenfor viser, at ringen bruges til at styre en robotmyr for at hente en blok.

eller gå til youtube på:

forsyninger:

Trin 1: Materialer

Pic 2 viser de forskellige kredsløbslag, der udgør ringen.

Samlede omkostninger ved dele er omkring $ 45 US, ikke inklusive fragt

Tilgængelig fra www.hvwtech.com/

08m SOIC Picaxe microcontroller

Tilgængelig fra www.pololu.com/

MMA7260QT 3-akset accelerometer

5 volt boost regulator

Tilgængelig fra www.mouser.com

2-infrarøde lysdioder

3 mm blå LED

CR1220 3volt lithium batteri og holder

30 gauge magnet ledning

modstande

Tilgængelig fra www.allelectronics.com/

solid line perfong

1 "nøgleringskæde ring

Trin 2: Hvordan det virker

Ringen sender infrarøde fjernbetjeningskommandoer uden brug af knapper. I stedet sendes kommandoer ved at vippe ringen i forskellige retninger. Et 3-akset accelerometer måler tiltningen af ​​en finger eller hånd og genererer spændinger for x-, y- og z-aksen. Picaxe microcontroller bruger sin indbyggede ADC (analog til digital omformere) til at måle spændingen og producerer et særskilt tal for x-, y- og z-variablerne mellem 72-93.

Tallene bruges derefter i programmeringen til at sende infrarøde signaler ved at pulse to infrarøde lysdioder, ligesom en standard fjernbetjening gør.

For at se, hvordan man opbygger en Picaxe infrarød modtager, der kan bruge disse koder til at styre en robot, se:

For andre fjernbetjening og Picaxe projekter se her:

Trin 3: Strømforsyning

Strømmen er fra et 3 volt lithium batteri. Fordi ADC'en i Picaxe-controlleren kræver en konstant intern referencespænding for at kunne læses konsekvent, er der brug for en DC til DC-konverter.

Polulu 5 volt boost regulator er en DC til DC konverter, der er den mindste jeg har set, som vil levere en konstant 5 volt output. Det vil arbejde med enhver batteriindgang mellem.8 volt til 4.5 volt. Det kan output op til 200 ma.

Trin 4: Picaxe Microcontroller

Jeg finder stadig Picaxe-controllerne til at være de nemmeste og hurtigste mikrocontrollere til at tilslutte og programmere. Mens de er langsommere end en standard Pic Micro eller Arduino, er de mere end hurtige nok til de fleste eksperimentelle robotter eller mikrocontroller projekter.

Den 08m Picaxe, der anvendes her, har ADC i tre af det indgange, der gør det let at læse den varierende spænding, som accelerometeret udsender. Den har også indbygget, den infrarøde kode til et Sony TV gør det muligt at styre visse Sony-tv'er og enhver anden Picaxe, som har den indbyggede Sony-kodetolker.

Dette projekt bruger en 08m SOIC-størrelse Picaxe mikrocontroller. Jeg har givet op med at forsøge at lodde SOIC og mindre IC'er på konventionel måde. I stedet bruger jeg 30 gauge magnet ledning, som jeg loddemåle til hver pin ved hjælp af aluminiumsfolie til at adskille en pin fra sine naboer, da den bliver loddet. Loctite montering kit er også praktisk at holde magnet wire og komponent på plads under lodning. Se billede 5b.

For flere detaljer om denne teknik til lodning overflademonteringskomponenter se:

De fire.1 "-hovedudgange er Picaxe-stifter: +5 volt, -5 volt og seriel ind og seriel ud og bruges til at programmere Picaxe-mikrocontrolleren. Jumperkablen mellem de to infrarøde lysdioder og jorden fjernes for at afbryde dem fra kredsløb ved programmering af Picaxe. Ellers vil det spændingsfald, de opretter ikke tillade seriel kommunikation med programmerings-pc'en at finde sted.

Trin 5: 3-akses accelerometer

Polulu 3-akset accelerometer er en meget lille og meget cool sensor. Den er baseret på MEMS (mikro elektriske mekaniske systemer) teknologi. Den lille 1/4 "sorte firkant IC indeholder faktisk mikroskopiske mekaniske plader og bjælker, der er udskåret ved hjælp af konventionel IC-teknologi. Når IC'en bevæges eller vippes i forhold til tyngdekraft eller acceleration, flytter disse mikroskopiske plader fysisk og varierer deres kapacitans. Kapacitansændring konverteres derefter ved indbygget kredsløb til en varierende spænding.

Det kan registrere meget subtile vippe, tappe og ryste. Ved dens mest følsomme indstilling kan det detektere kræfter fra 0 til 1,5 Gs (1G = force of gravity gravity). Ringen som anvendt her er ved standardindstillingen, som er mindre følsom og detekterer G-styrker op til 6 Gs. For eksempel, når vi vipper langs x-aksen gennem en hel 180 grader, varierer spændingen for at returnere et tal fra 93-102 i Picaxe-programmet, som læser ADC-indgange.

Pic 6 viser accelerometerets bund, og hvordan den er tilsluttet med.1 "-hoveder til topkredsløbet. Selvom det spildte plads, lavede jeg det modulopbygget, så jeg kunne fjerne det og bruge det i en fremtid robot projekt.

Trin 6: Fjernbetjening Ring Circuit

På ca. 0,73 kubikmeter er denne prototype temmelig klumpet. Ved hjælp af tættere overflademonteringsteknikker kan det let reduceres til ca. 1/3 af dets nuværende volumen.

Husk, at hvis du ønsker at opbygge en ring, der ligner størrelsen af ​​denne, involverer den højdensitets ledninger, der kræver en hel del tålmodighed og avancerede loddeteknikker.

Trin 7: Picaxe Programkode

Nedenfor er programkoden anvendt til infrarød fjernbetjening ring. Tre forskellige spændinger måles for x-, y- og z-akserne ved ADC'en, der er indbygget i indgangene til 08m Pickaxe-controlleren. De genererede tal bruges derefter til at bestemme tiltningen af ​​en finger eller hånd.

Som det er programmeret i øjeblikket svarer det til en 7-knapps fjernbetjening. Programmering til forskellige fliser og kombinationer af fliser, der svarer til 20 til 30 knapper, kan oprettes.

I dette program brugte jeg en fingers tilt til at styre myrroboten fremad, til venstre til højre og stoppe. Denne indledende tilstand bruges til at rette robotten op med objektet, der skal løftes. Når fingeren peges op, skifter programmet til afhentningstilstand, og så åbner en finger nedad, griberen og pulserer robotten fremad. Når fingeren peges op igen, lukker roboten griberen og løfter objektet op. Se video i introduktion.

Dette program registrerer ikke og fortolker på en meningsfuld måde eventuelle kraner, rystelser eller væskebevægelser, som også kan bruges som kontrolbevægelser.

'Picaxe 08m infrarød fjernbetjening ring

loop1:

b7 = 0

readadc 4, b1

readadc 2, b3

readadc 1, b5

'fejlfinding b1

'pause 4

'goto loop1

hvis b1 <82 derefter bt4 'venstre vipper p4 midten af ​​83

hvis b1> 85 derefter bt6 'højre vippe

hvis b5> 91 derefter bt5 'op midt på 83

hvis b5 <74 derefter bt6 'på hovedet

hvis b3 <82 derefter bt2 'til tilt

hvis b3> 86 derefter loop2 'tilbage tilt-gripper kontrol

goto loop1

BT1:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,0

pause 45

næste b7

goto loop1

BT2:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,1

pause 45

næste b7

goto loop1

BT3:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,2

pause 45

næste b7

goto loop1

BT4:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,3

pause 45

næste b7

goto loop1

BT5:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,4

pause 45

næste b7

goto loop1

BT6:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,5

pause 45

næste b7

goto loop1

BT8:

for b7 = 1 til 10

infraout 1,7

pause 45

næste b7

goto loop1

loop2: 'gripper kontrol

høj 0

pause 1000

lav 0

LOOP3:

b7 = 0

readadc 2, b3

'debug b3

'pause 4

'goto loop3

hvis b3 <82 derefter act3 'for tilt

hvis b3> 86 derefter act4 'back tilt

goto loop3

act3: 'åben griber og fremad

for b7 = 1 til 10

infraout 1,6

pause 45

næste b7

goto loop3

act4: 'tæt gripper og løft

for b7 = 1 til 10

infraout 1,8

pause 45

næste b7

goto loop3

Trin 8: Mulige anvendelser til det syge eller nedsat

Signal en sygeplejerske

En hospitalspasient, der bærer ringen, kunne trykke en gang for at tænde et tv. tryk to gange for at slukke for det. Tre vandhaner kunne signalere en sygeplejerske. Særlige sekvenser af bevægelser kunne drive andre indretninger, såsom en vanddispenser eller sengevinkel.

Det kan også bæres af en comatose eller ubevidst patient til at registrere bevægelse og signal, når de har genvundet bevidstheden. Eller det kunne bæres på håndleddet af en baby i ICU for at bestemme usædvanlig bevægelse eller manglen på normal bevægelse.

Styr en pc

Ring mus-En syg eller forringet person med brug af en finger eller en hånd kunne bruge ringen til at styre markøren på en pc.

Styr en kørestol

Som ringcontroller kan det nemt styre en kørestol ved at vippe, trykke eller ryste. Fordi den er så lille, kan den også være indlejret i en baseball cap eller sko til at styre udførelser ved hoved eller fodbevægelse.

Styr en kunstig arm og hånd

En person med en god hånd kunne bruge forudindstillede bevægelser til at aktivere forprogrammerede sekvenser i den kunstige arm (dvs. afhente en kop). Endnu bedre kunne den kunstige arm og hånd følge den gode hånds bevægelser for at arbejde med det i situationer, der kræver to hænder.

Air Skrivemaskine

Med en hurtigere mikrocontroller skal det være muligt at registrere fingerbevægelser i luften for at gemme dem i hukommelse, ord og tal eller sende dem direkte til en pc eller printer.

Voice Speaker til dem der har mistet deres stemme

I forbindelse med en lomme-mikrostyret mp3-afspiller kan bevægelse af ringen bruges til at aktivere forudordnede ord eller beskeder

Runner Up i

Humana Health by Design Contest