Versnellingsmeter -gebaseerde rolstoel vir liggaamlik gestremde persone: 13 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

In ons land met 1,3 miljard bevolkings het ons steeds meer as 1% bevolking van bejaardes of gestremdes, wat ondersteuning nodig het vir persoonlike mobiliteit. Ons projek het ten doel om aan hul mobiliteitsvereiste te voldoen met slim tegnologie. Die probleem met hulle is dat die bene van hul bene swakker word of as gevolg van 'n ongeluk 'n onderbreking kry en pyn veroorsaak terwyl hulle beweeg, sodat ons 'n rolstoel met die hand of met die kop kantel. Die kantel word waargeneem deur 'n versnellingsmeter en ekwivalente spanning word ontwikkel, die spanning word deur Arduino waargeneem en dit omskakel in 'n ekwivalente sein vir die relais. Op grond van die Arduino -sein dryf die relais die ooreenstemmende motor aan. Die beweging van die motor veroorsaak dat die rolstoel in 'n sekere rigting beweeg. Dit gee die gebruiker funksies om die beweging van die rolstoel met die hand of met die kop te beheer. Ons het die ultrasoniese slim sensor gebruik om die rem van die rolstoel te beheer op grond van die afstand tussen die rolstoel en hindernisse. As die verskilafstand minder as 20 cm is, stuur Arduino 'n remsein na relais en motorstop, dit verminder die snelheid en na 2-3 sekondes stop die rolstoel uiteindelik. Dit help die gebruiker met 'n groot en geringe ongeluk op die pad, met behulp van slim tegnieke. LCD toon die verskil afstand vir vorentoe en agtertoe vir die gebruiker. Hierdie funksies maak die rolstoel eenvoudig, veilig en slim vir die gebruiker.

Komponente benodig:

Arduino nano, Relais 5V, Houtbord vir meganiese samestelling, 4 DC ratmotor 24V, 2A, Batterye 12V, 4A, Aluminium plaat, Handskoen, Adxl 335 modules, Rolstoelwiele, Stoel met skroewe om vas te maak, 12V, 5V Reguleerder IC.

Stap 1: BOCK DIAGRAM

Die blokdiagram bestaan uit die sensoreenheid, kragtoevoer, Arduino, relais, LCD en motors. Arduino het insette van die outomatiese veiligheidsgordelmeganisme vir die opsporing van die gordel wat deur die gebruiker gedra word al dan nie. As die gebruiker 'n veiligheidsgordel dra, voel Arduino en skakel die stelsel aan. Dan word die verwelkomingsboodskap vertoon en die gebruiker gevra om die werkswyse te kies. Daar is drie werkswyses en word gekies deur middel van handskakelaars. Sodra die modus gekies is, begin dit die verandering in die uitset van die versnellingsmeter sensor waarneem en verander die insetsein vir die relais deur Arduino dienooreenkomstig. Op grond van die Arduino -sein dryf die relais die motor in 'n spesifieke rigting totdat die Arduino die aflosinvoer verander. Die ultrasoniese sensor word gebruik om die afstand van die hindernis naby die rolstoel te meet; hierdie inligting word op die LCD vertoon en in die Arduino gestoor om te rem. As die afstand minder as 20 cm is, gee Arduino 'n remsein na die relais en dit stop die beweging van die rolstoel. Daar is twee kragtoevoer wat vir Arduino en motorvoorsiening gebruik word, Arduino het 'n voorraad van 5v en die motor het 'n voorraad van 24v.

Stap 2: ONDERWERP ONTWIKKELING ONDER

Ontwikkeling van rolstoel begin vanaf meganiese raamwerk. 'N Akriel- of houtbord kan vir die onderste raam van die rolstoel gebruik word. Dan word die bord gesny in 'n raamgrootte van 24 * 36 duim, 24 duim lank en 36 duim die breedte van die raam.

Stap 3: MONTERING VAN MOTOR OP RAAM

Die motor word op die raambord gemonteer met behulp van 'n L -houer. Deur ruimte van 2 duim aan die langkant te laat en 'n boorgat vir die montering van die motor. As die boorwerk verby is, plaas ons die L-beugel en begin 'n skroef sit en maak die motor dan vas aan die skroefas. Daarna word die drade verleng deur die ander verlengdraad aan te sluit en dit aan die relaisuitgang te koppel.

Stap 4: montering van stoel op raam

'N Vierpootstoel word gebruik om die stelsel meer stabiel te maak tydens die gebruik op die pad. Hierdie rand van die bene word met 'n gat geboor en op die raam geplaas, en daar word ook op die raam geboor. Daarna word die stoel met 'n skroefbout op 'n raam vasgemaak.

Stap 5: MONTAGE -SKAKELAAR EN LCD op HANDRUSSTOEL

'N Kragskakelaar word gebruik om die motor aan die motor te voorsien, en as daar 'n kortsluiting gebeur, skakel die stelsel met hierdie skakelaar af. Hierdie skakelaars en LCD's word eerstens op 'n houtbord vasgemaak en dan op die rusbank van die stoel vasgemaak deur 'n gaatjie te boor en dit dan met 'n skroef vas te maak.

Stap 6: Montering van veiligheidsgordelmeganisme

Vir die bou van 'n veiligheidsgordelmeganisme word 'n aluminiumhandvatsel gebruik en buig oor 'n rand. Twee handvatsels word gebruik en 'n nylon gordel word gebruik en op die skouerstelling van die stoel vasgemaak. Die handvatsel is vasgemaak aan die sitplekrand van die stoel.

Stap 7: MONTERING VAN ULTRASONIESE SENSOR

Twee ultrasoniese sensors word gebruik vir vooruit- en agteruitafstandmeting. Hulle word met 'n skroef aan die middelrand van 'n rolstoel vasgemaak.

Stap 8: MONTERING VAN BEENRUSTBLAD

Twee houtplanke van grootte 2 * 6 duim word gebruik vir beensteunblokkies. Dit is vasgemaak aan die rolstoelrand in 'n v -vorm.

Stap 9: IMPLEMENTERING VAN KEERSTOELHARDWARE

Outomatiese knoppie op die veiligheidsgordel en handskoen gebruik 'n kortsluitkonsep en is gekoppel aan 5v. Die LCD is gekoppel aan die Arduino Nano in die 4-bis-koppelvlakmodus, en dit sal 'n welkome boodskap by die begin van 'n rolstoel vertoon. Daarna word die rolstoel gekies met die handskoene -knoppie. Die handskoene is gekoppel aan 0, 1, 2, 3 pen Arduino en die versnellingsmeter is gekoppel aan A0, A1 van Arduino. As die versnellingsmeter gekantel word, word die versnelling omgeskakel na die X-as- en die Y-as-spanning. Op grond daarvan word die beweging van 'n rolstoel gedoen. Die versnellingsrigting word omgeskakel na die beweging van die rolstoel met behulp van 'n relais wat gekoppel is aan 4, 5, 6, 7 penne van Arduino en dit word verbind sodat die sein omgeskakel word in 'n 4 -rigting beweging van die rolstoel, soos vorentoe, agtertoe, links, reg. DC -motor word direk op relais gekoppel sonder verbinding, oop verbinding, gemeenskaplike terminaal. Ultrasoniese snellerpen is gekoppel aan pen 13 van Arduino en eggo is gekoppel aan 10, 11 pen Arduino. Dit word gebruik vir outomatiese rem wanneer 'n hindernis binne 'n afstand van 20 cm waargeneem word en die afstand op die LCD vertoon word. LCD -datapennetjies is gekoppel aan A2, A3, A4, A5 en aktiveerpen is aan 9 -pen gekoppel, register select is gekoppel aan pen nr 10

Stap 10: ALGORITME

Die algoritme -vloei van die rolstoel word op die volgende manier gedoen

1. Begin deur die kragtoevoer van 24 V en 5 V.

2. Koppel die veiligheidsgordel, as dit nie gekoppel is nie, gaan dan na 16.

3. Kyk of die versnellingsmeter in 'n stabiele toestand is?

4. Skakel die motortoevoerskakelaar aan.

5. Kies die werkswyse met die handskoenknoppie, die verwerker voer uit op 6, 9, 12 en as dit nie gekies is nie, gaan dan na 16.

6. Modus 1 gekies, dan

7. Beweeg die versnellingsmeter in die rigting waarin ons die rolstoel wil beweeg.

8. Versnellingsmeter beweeg of kantel sy posisie en gee dus die analoog sein aan Arduino en omskep dit onvanpas

digitale vlak om die motors van die rolstoel te beweeg.

9. Modus 2 gekies, dan

10. Op grond van die handskoenknoppie wat in die rigting gedruk word, wil ons die rolstoel beweeg.

11. Arduino -sintuie verander in die handskakelaarmodus aan/uit en omskep dit as onvanpas digitaal, sodat die motors van die rolstoel beweeg.

12. Mode 3 gekies, dan

13. Beweeg die versnellingsmeter in die rigting waarin ons die rolstoel wil beweeg.

14. Versnellingsmeter beweeg of kantel sy posisie en gee dus 'n analoog sein aan Arduino en sit dit om

die toepaslike digitale vlak, en kyk of die ultrasoniese verskil verskil.

15. Ultrasoniese sensors word gebruik om die hindernis op te spoor. As 'n hindernis opgespoor word, dan is dit

gee die sein aan Arduino, en dit is remwerk en stop die motors.

16. Die rolstoel is in die rusposisie.

17. Verwyder die veiligheidsgordel.

Stap 11: Kode

Stap 12: Finale toetsing

Pogings is aangewend om die stelsel kompak en draagbaar te maak, minimum drade is gebruik en dit verminder die stelsel se kompleksiteit. Die Arduino is die kern van die stelsel en moet dus behoorlik geprogrammeer word. Verskeie gebare is getoets en die uitsette is bestudeer om te kyk of die regte sein na relais gestuur word. Die rolstoelmodel werk op die skakelrelae en motors met 'n versnellingsmetersensor op die pasiënt se hand. Arduino met die versnellingsmeter word gebruik om kantelsein na die rolstoel te stuur in terme van beweging, dit wil sê links of regs, voor of agter. Hier dien relais as 'n skakelkring. Volgens die aflosbediening sal die rolstoel in die ooreenstemmende rigting beweeg. Die korrekte koppeling van alle komponente volgens die stroombaan-diagram gee ons hardeware-stroombane vir prototipe rolstoel met handgebaseerde hand- en handskoengebaseerde beheer met outomatiese rem vir die veiligheid van pasiënte.

Stap 13: GEVOLGTREKKING

Ons het 'n outomatiese rolstoel geïmplementeer, wat verskillende voordele inhou. Dit werk in drie verskillende modusse, naamlik handmatige modus, versnellingsmeter en versnellingsmeter met remmodus. Daar is ook twee ultrasoniese sensors wat die akkuraatheid van die rolstoel verhoog en outomaties rem. Hierdie rolstoel is ekonomies en kan bekostigbaar wees vir gewone mense. Met die ontwikkeling van hierdie projek kan dit suksesvol op groter skaal vir gestremdes geïmplementeer word. Die lae koste van die vergadering maak dit regtig 'n bonus vir die algemene publiek. Ons kan ook nuwe tegnologie by hierdie rolstoel voeg. Uit die bogenoemde resultate kom ons tot die gevolgtrekking dat die ontwikkelde van al drie beheermodes van 'n rolstoel getoets en bevredigend werk in 'n binnenshuise omgewing met minimale hulp aan die liggaamlik gestremde persoon. Dit reageer goed op die versnellingsmeter wat die motors wat op die wiele van die stoel gekoppel is, aktiveer. Die spoed en afstand wat deur 'n rolstoel afgelê word, kan verder verbeter word as die ratstelsel wat aan motors gekoppel is, vervang word deur 'n krukas wat minder wrywing en meganiese slytasie het. Die bedryfskoste van hierdie stelsel is baie laer in vergelyking met ander stelsels wat vir dieselfde doel gebruik word.