Proyek Tahun Terakhir Mekatronika

Ini adalah Proyek Tahun Terakhir Mekatronika my di Fakultas Teknik Mesin di Skopje. Tujuannya adalah untuk mengembangkan perangkat yang memungkinkan interaksi gerakan lengan nyata dengan model komputer 3D. Saya mengintegrasikan tiga bidang berbeda dalam satu perangkat, t.e. teknik mesin, listrik, dan komputer:

• Solidworks untuk merancang model 3D yang mewakili gerakan lengan.
• Kartu Arduino Mega 2560 untuk menghubungkan dunia nyata dengan komputer.
• MATLAB / Simulink untuk memprogram kontrol model 3D

Dalam video berikutnya Anda dapat melihat presentasi proyek. Ini dia isinya:

• Pengantar. Di sini saya berbicara singkat tentang Mekatronika sebagai bidang studi yang memungkinkan saya mengembangkan perangkat semacam ini.
• Arduino Mega 2560. Beberapa fitur dasar Arduino Board yang saya gunakan dalam proyek ini.
• Model 3D di Lingkungan Simulink. Cara mentransfer Model 3D dari Solidworks ke Matlab / Simulink menggunakan Link SimMechanics.
• Pengembangan perangkat. Di sini saya berbicara tentang komponen yang saya gunakan untuk membuat perangkat dan cara kerjanya, serta Model Simulink, program yang berjalan di Arduino Board dan memungkinkan interaksi antara dunia nyata dan komputer
• Anda dapat menonton video berikut atau membaca tutorial tertulis di bawah ini.

Membuat perangkat

Bagian yang digunakan dalam proyek ini

• Arduino Mega 2560
• Akselerometer 3-Sumbu
• Potensiometer Linier x5

Akselerometer digunakan untuk melacak orientasi lengan. Saat lengan bergerak, nilai dari sumbu X, Y, dan Z dari akselerometer berubah dan dibaca di Input Analog Board Arduino. Menurut mereka, Model 3D juga bergerak.

Potensiometer digunakan untuk melacak posisi jari. Saya memasang pegas (pegas pena) ke setiap potensiometer. Pegas menahan penggeser potensiometer pada posisi tertentu dan saat jari-jari bergerak, penggeser ditarik dan resistansi potensiometer berubah. Nilai tersebut sedang dibaca di Input Analog Board Arduino dan menurut mereka jari Model 3D juga bergerak.

Saya menggunakan penutup plastik dari kalkulator sebagai dasar di mana saya memasang lima potensiometer. Di atasnya saya meletakkan Breadboard tempat saya mengamankan Papan Arduino dan Accelerometer menggunakan selotip. Pada gambar di bawah ini Anda dapat melihat tampilan akhir perangkat.

Skema sirkuit perangkat

Model 3D

Model 3D adalah representasi dari lengan manusia. Pertama, saya memodelkannya menggunakan Solidworks lalu saya mentransfernya ke Matlab / Simulink menggunakan SimMechanicsLink dari Matworks.

Model MATLAB / Simulink

Sebelum membangun model Simulink, pertama-tama saya harus menginstal Paket Arduino IO yang terdiri dari library Simulink untuk komunikasi dengan board Arduino. Juga menggunakan Arduino IDE saya harus mengunggah kode ke papan Arduino yang disertakan dengan paket untuk mengaktifkan perpustakaan Simulink. Disini saya sangat merekomendasikan Tutorial saya untuk Paket Matlab dan Arduino IO agar anda dapat memahami prinsip kerja dan melihat kodenya.

Saya mengatur model Simulink saya menjadi enam subsistem:

• Input analog Arduino memblokir nilai dari akselerometer dan potensiometer
• Koreksi pembacaan analog sesuai kebutuhan saya
• Kontrol PID untuk mendapatkan gerakan yang lebih halus
• Blok Aktuator Bersama untuk menggerakkan sambungan model 3D
• Model 3D yang dibuat secara otomatis menggunakan SimMechanicsLink
• Blok sensor gabungan untuk melacak posisi model 3D

Anda dapat Mengunduh Model Simulink di sini:

Periksa Ekstensi saya dari Proyek ini.

Saya memprogram ulang Arduino Glove agar berfungsi sebagai Game Controller.