Ден соолугунун мүмкүнчүлүктөрү чектелүү адамдар үчүн акселерометрге негизделген майыптар арабасы: 13 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

1.3 миллиард калкы бар биздин өлкөдө бизде дагы деле 1% дан ашыгы улгайган же майып адамдардын бар, алар жеке мобилдүүлүгүн колдоого муктаж. Биздин долбоор акылдуу технология менен мобилдүүлүк талаптарын канааттандыруу максатын көздөйт. Алардын көйгөйү-буттун сөөктөрү алсырап же кырсыктан улам тыныгуу алып, кыймылдап жатканда ооруну жаратат, андыктан биз колясканы жылдыруу үчүн колду же башты кыйшайтып кыймылдарды колдонобуз. Кыймыл акселерометр менен сезилет жана эквиваленттүү чыңалуу иштелип чыгат, бул чыңалуу Arduino тарабынан сезилет жана аларды реле үчүн эквиваленттүү сигналга айландырат. Arduino сигналынын негизинде реле тиешелүү моторду башкарат. Мотордун кыймылы майыптар арабасынын белгилүү бир багытта жылышын шарттайт. Бул колдонуучуга майыптар коляскасынын кыймылын кол менен же башын кыйшайтуу менен башкаруу мүмкүнчүлүктөрүн берет. Биз коляска менен тоскоолдуктардын ортосундагы аралыкка жараша майыптар коляскасынын тормозун көзөмөлдөө үчүн УЗИ акылдуу сенсорун колдондук. Эгерде айырмасы 20 смден аз болсо, анда Arduino релеге жана мотордун токтошуна тормоздук сигнал жиберет, бул ылдамдыкты төмөндөтөт жана 2-3 секунддан кийин майыптар коляскасы токтойт. Бул колдонуучуга акылдуу техниканын жардамы менен жолдогу чоң жана кичинекей кырсыктан жардам берет. ЖК колдонуучу үчүн дисплейде алдыга жана артка айырмасын көрсөтөт. Бул өзгөчөлүктөр майыптар арабасын колдонуучу үчүн жөнөкөй, коопсуз жана акылдуу кылат.

Керектүү компоненттер:

Ардуино нано, 5В релеси, Механикалык чогултуу үчүн жыгач такта, 4 DC тиштүү мотор 24V, 2A, Батареялар 12V, 4A, Алюминий пластина, Мээлей, Adxl 335 модулдары, Коляска дөңгөлөктөрү, Бекитүү үчүн бурамалары бар отургуч, 12V, 5V Regulator IC.

1 -кадам: BOCK DIAGRAM

Блок -схема сенсордук блоктон, электр менен жабдуудан, Arduino, реле, ЖК жана моторлордон турат. Arduino автоматтык коопсуздук курунун механизмдеринен коопсуздук курун колдонуучу тагынган же кийбегенин аныктоо үчүн киргизет. Колдонуучу коопсуздук курун тагынганда, Arduino сезет жана системаны күйгүзөт. Андан кийин саламдашуу билдирүүсү көрсөтүлөт жана колдонуучу иштөө режимин тандоону суранат. Иштин үч режими бар жана кол которгучтар тарабынан тандалат. Режим тандалгандан кийин, ал акселерометрдин сенсорунун өзгөрүшүн сезе баштайт жана тиешелүү түрдө Arduino тарабынан реле үчүн сигналды өзгөртөт. Arduino сигналынын негизинде реле моторду белгилүү бир багытта айдайт, Arduino реле киришин өзгөртмөйүнчө. УЗИ сенсору майыптар коляскасынын жанындагы тоскоолдуктун алыстыгын өлчөө үчүн колдонулат, бул маалымат LCDде жана тормоздоо үчүн Ардуинодо сакталат. Аралык 20 смден аз болгондо, Arduino реле үчүн тормоз сигналын чыгарат жана ал майыптар арабасынын кыймылын токтотот. Arduino жана мотор менен камсыздоо үчүн колдонулган эки электр энергиясы бар, Arduinoдо 5в, мотордо 24в камсыздоо бар.

2 -кадам: ТҮБҮНҮН ЖЕКЕ ӨНҮГҮҮСҮ

Майыптар коляскасын өнүктүрүү механикалык каркастардан башталат. Майыптар коляскасынын астыңкы алкагы үчүн акрил же жыгач тактай колдонсо болот. Андан кийин такта 24 * 36 дюйм, 24 дюймдун узундугу жана 36 дюймдун рамасынын туурасы болуп кесилген.

3 -кадам: Моторду алкакка орнотуу

Мотор L кашаанын жардамы менен алкак тактасына орнотулган. Узундугу 2 дюймдук боштукту калтырып, моторду орнотуу үчүн тешик жасаңыз. Бургулоо бүткөндөн кийин, биз L кашаанын ордуна коюп, бураманы кое баштайбыз, андан кийин моторду анын бурама валынын корпусуна бекитебиз. Андан кийин зымдар башка узартуучу зымга кошулуп, аны релелик чыгууга туташтыруу менен узартылат.

4 -кадам: Отургучту алкакка орнотуу

Жолдо иштеп жатканда системаны туруктуу кылуу үчүн төрт буттуу кресло колдонулат. Бул буттардын чети тешик менен бургуланып, рамкага коюлат жана бургулоо да рамкада жүргүзүлөт. Андан кийин кресло бурама болт менен рамкага бекитилет.

5 -кадам: КҮЧТҮН ОТУРГУЧУН ЖАНА ЖАЗДЫ КОЛДОН БОЛГОН ОРУНДУК ҮЧҮН ТҮШҮРҮҮ

Электр менен камсыздоо коммутатору моторду камсыз кылуу үчүн колдонулат жана эгерде кандайдыр бир кыска туташуу болсо, анда бул которуштуруу аркылуу тутумдун жабдууларын өчүрүңүз. Бул өчүргүчтөр жана ЖК биринчи кезекте жыгач тактага бекитилет, андан кийин отургучтун калган бөлүгүнө тешип, анан бурама болт менен бекитет.

6 -кадам: ОРУНДУК БЕЛЕГИН МЕХАНИЗМДИ ТҮШҮРҮҮ

Коопсуздук курунун механизмин куруу үчүн алюминий туткасы бөлүмү колдонулат жана бир четине ийилет. Эки туткасы колдонулат жана нейлон кур колдонулуп, креслонун ийин абалында бекитилет. Туткасы отургучтун отуруучу четине бекитилген.

7 -кадам: Ультрасоникалык сезгичти монтаждоо

Алдыга жана артка аралыкты өлчөө үчүн эки УЗИ сенсорлору колдонулат. Алар майыптар арабасынын борбордук четине бурама менен бекитилген.

8 -кадам: LEG REST PAD орнотуу

2 * 6 дюйм өлчөмүндөгү эки жыгач такта буттун эс алуу аянтчасы үчүн колдонулат. Булар майыптар коляскасынын четине v формасында бекитилген.

9 -кадам: ТЕГЕРЕКТЕРДИН ЖАБДЫКТАРЫН ИШКЕ АШЫРУУ

Автоматтык коопсуздук куру жана мээлейге негизделген баскыч кыска туташуу түшүнүгүн колдонот жана 5v менен туташат. ЖК 4-бит интерфейс режиминде Arduino Nano менен туташкан жана ал майыптар арабасынын башталышында саламдашуу билдирүүсүн көрсөтөт. Андан кийин коляска баскычын колдонуу менен коляска тандоо. Мээлейлер Ардуинонун 0, 1, 2, 3 төөнөгүчтөрүнө жана акселерометр Ардуинонун A0, A1 туташкан. Акселерометр кыйшайганда, ылдамдануу X огу жана Y огунун чыңалуусуна айландырылат. Анын негизинде майыптар арабасынын кыймылы жасалат. Ылдамдануу багыты Ардуинонун 4, 5, 6, 7 төөнөгүчтөрүнө туташтырылган реленин жардамы менен майыптар коляскасынын кыймылына айландырылган жана сигнал алдыга, артка, солго окшоп майыптар арабасынын 4 багыттуу кыймылына айландырылат., туура. DC мотору реле менен эч кандай байланышсыз, ачык туташууда, жалпы терминалда туташат. УЗИ триггери пин Ардуинонун 13 -пинине туташкан жана жаңырык Arduino -дун 10, 11 -пинине туташкан. Бул 20 см аралыкта тоскоолдук аныкталганда автоматтык тормоздоо үчүн колдонулат жана ал ЖКда аралыкты көрсөтөт. ЖК маалымат казыктары A2, A3, A4, A5 туташтырылган жана иштетүүчү пин 9 пинге, регистр тандоо 10 пинге туташкан.

10 -кадам: АЛГОРИТМ

Майыптар арабасынын алгоритми төмөнкү ыкма менен ишке ашырылат

1. 24 В жана 5 В электр энергиясын туташтыруу менен баштаңыз.

2. Коопсуздук курун туташтырыңыз, эгер туташпаса, анда 16га өтүңүз.

3. Акселерометрдин туруктуу абалда экенин текшериңиз?

4. Мотор менен камсыздоо которгучун күйгүзүү.

5. Мээлей баскычы менен иштөө режимин тандаңыз, процессор 6, 9, 12де аткарылат жана тандалбаса 16га өтүңүз.

6. 1 -режим тандалды, андан кийин

7. Акселерометрди майыптар арабасын жылдырууну каалаган жакка жылдырыңыз.

8. Акселерометр өз ордун жылдырат же кыйшайтат, андыктан Arduinoго аналогдук сигналды берет жана аны ылайыксызга айлантат

санариптик деңгээл, майыптар арабасынын моторун жылдыруу үчүн.

9. 2 -режим тандалды, андан кийин

10. Мээлей баскычы багытта басылгандыктан, биз майыптар арабасын жылдыргыбыз келет.

11. Arduino мээлейлердин кыймылдаткычтарын кыймылга келтирүү үчүн мээлейлерди которуу режимин өзгөртүп/күйгүзүп, аны орунсуз санариптик деңгээлге которот.

12. 3 -режим тандалды, анан

13. Акселерометрди майыптар арабасын жылдырууну каалаган багытка жылдырыңыз.

14. Акселерометр өз ордун жылдырат же кыйшайтат, ошентип Ардуиного аналогдук сигнал берет жана аны айландырат

тиешелүү санариптик деңгээл, жана УЗИ айырма аралыкты текшерүү.

15. УЗИ датчиктери тоскоолдукту аныктоо үчүн колдонулат. Эгерде кандайдыр бир тоскоолдуктар аныкталса

сигналды Arduinoго берет жана тормоздук операцияны колдонот жана моторлорду токтотот.

16. Коляска эс алуу абалында.

17. Коопсуздук курун алып салыңыз.

11 -кадам: Код

12 -кадам: Акыркы тестирлөө

Системаны компакт жана эскирүүчү кылуу үчүн болгон аракеттер жасалды, минималдуу зымдар колдонулду жана бул системанын татаалдыгын азайтат. Arduino системанын жүрөгү, ошондуктан туура программаланышы керек. Ар кандай жаңсоолор сыналып, туура сигналдын релеге жөнөтүлгөндүгүн текшерүү үчүн жыйынтыктар изилденди. Майыптар коляскасынын модели пациенттин колуна коюлган акселерометр сенсору менен реле жана моторлордо иштейт. Акселерометр менен Arduino кыймыл боюнча б.а. солго же оңго, алдыңкы же артка карай жантайган сигналды жөнөтүү үчүн колдонулат. Бул жерде реле коммутациялык схема катары иштейт. Эстафетанын операциясына ылайык, майыптар коляскасы тиешелүү багытта жылат. Райондук схемага ылайык бардык компоненттердин туура интерфейси бизге бейтаптардын коопсуздугу үчүн автоматтык тормоз менен кол кыймылына жана мээлейге негизделген коляскага прототип майыптар арабасынын аппараттык схемасын берет.

13 -кадам: ЖЫЙЫНТЫК

Бизде ар кандай артыкчылыктары бар автоматтык коляска ишке киргизилген болчу. Ал үч башка режимде иштейт, башкача айтканда, кол режими, акселерометр жана тормоз режими менен акселерометр. Ошондой эле, майыптар арабасынын тактыгын жогорулатуучу жана автоматтык тормозду камсыз кылуучу эки УЗИ сенсорлору бар. Бул майыптар арабасы үнөмдүү жана карапайым элге жеткиликтүү болот. Бул долбоордун иштелип чыгышы менен ал мүмкүнчүлүгү чектелген адамдар үчүн кеңири масштабда ийгиликтүү ишке ашырылышы мүмкүн. Жыйындын арзандыгы бул чындыгында жалпы коомчулук үчүн бонус кылат. Бул коляскага биз дагы жаңы технологияларды кошо алабыз. Жогоруда алынган жыйынтыктардан улам, майыптар арабасынын бардык үч башкаруу режиминин иштелип чыккандыгы, ден соолугунун мүмкүнчүлүгү чектелген адамга минималдуу жардам көрсөтүү менен ички чөйрөдө канааттандырарлык иштейт деген жыйынтыкка келебиз. Бул креслонун дөңгөлөктөрүнө туташкан моторлорду иштетүүчү акселерометрге жакшы жооп берет. Эгерде кыймылдаткычтарга туташтырылган тиштүү системанын сүрүлүүсү жана механикалык эскирүүсү аз болгон ийри жана тиштүү муунга алмаштырылса, майыптар коляскасынын ылдамдыгын жана аралыкты дагы жакшыртса болот. Бул системанын иштөө наркы ушул эле максатта колдонулган башка системаларга салыштырмалуу кыйла төмөн.