手势控制机器人

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

在许多控制机器人的应用中,当涉及到用遥控器或许多不同的开关控制机器人时,会非常困难和复杂。 在工业机器人、手术的医疗应用、军事应用领域,使用开关或遥控器控制机器人或机器是很复杂的。 因此,引入了一个新概念,即通过手部动作控制机器,这将同时控制机器人的位置和运动。


工作方式

为了设计基于加速度计的手势控制机器人,使用了 AVR ATmega16 微控制器。 在这里,我们使用手势作为输入信号,驱动机器人在各个方向上移动,机器人的运动方向显示在 16X2 字母数字 LCD 上。

根据手势,ATmega16 微控制器将向机器人的直流电机驱动器 (L293D) 发送所需的信号,以驱动机器人在所需的方向上移动。

机器人的控制手势为:右倾斜、左倾斜、前倾斜、后倾斜和无倾斜,分别用于驱动机器人在右、左、前、后方向上移动,以及停止它。 现在,将您的手向各个方向倾斜,并按照您想要的方式驱动机器人。

机器人方向控制手势
远期合约前倾斜
左倾斜
右倾斜
后退后倾斜
停止无倾斜

所需硬件

  • 12V,1A直流适配器 - 1个
  • 3 轴加速度计传感器 - 1 个
  • AVR单片机开发板 - 1个
  • 直流电机驱动 - 1个
  • AVR USB 编程器 - 1个
  • 16X2 字母数字 LCD - 1 个
  • 1对1连接器 - 15个
  • 10 到 10 FRC 母端连接器 - 3 个
  • 机器人 - 1个

所需软件

  • BASCOM-AVR集成开发环境(IDE)
  • AVRDUDE-GUI
  • WinAVR-2010
  • USBasp驱动程序

加速度计传感器

加速度传感器用于测量加速度和倾斜度。 加速度计是一种用于测量加速度的设备。

影响加速度计的两种力是:

  • 静力 - 这是两个物体之间的摩擦力。 通过测量这个重力,我们可以确定机器人倾斜了多少。 这种测量对平衡机器人或确定机器人是在平坦的表面上行驶还是在上坡行驶很有用。
  • 动力 - 这是移动物体所需的加速度量。 使用加速度计测量动力会告诉您机器人移动的速度。

加速度计有不同的配置。 始终使用最适合您的机器人的。 在选择加速度计之前,需要考虑一些因素:-

  1. 敏感性
  2. 带宽
  3. 输出类型:模拟或数字
  4. 轴数:1、2 或 3

考虑基本加速度计的示意图

Hand Gesture Controlle Robot

在加速度计传感器中,集成电路 (IC) 中有 6 个引脚可用:-

  • X:在这个引脚上,我们将接收 x 方向运动的模拟数据。
  • Y:在这个引脚上,我们将接收 y 方向运动的模拟数据。
  • Z:在这个引脚上,我们将接收 z 方向运动的模拟数据。
  • VDD:在这个引脚上施加 +5V。
  • GND:在这个引脚上施加接地偏置。
  • ST:使用此引脚可设置加速度计的灵敏度 1.5g/2g/3g/4g。
Hand Gesture Controlle Robot2

发射器框图

考虑发射器电路的框图

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接收器框图

考虑接收器电路的框图

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构建

Hand Gesture Controlled Robot5

源代码

以下显示了使用 BASCOM-AVR 集成开发环境 (IDE) 的手势控制机器人中使用的源代码的屏幕截图

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