শারীরিক প্রতিবন্ধী ব্যক্তির জন্য অ্যাকসিলরোমিটার ভিত্তিক হুইলচেয়ার: 13 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

আমাদের ১.3 বিলিয়ন জনসংখ্যার দেশে এখনও আমাদের বয়স্ক বা প্রতিবন্ধীদের ১% এর বেশি জনসংখ্যা রয়েছে, যাদের ব্যক্তিগত চলাফেরার জন্য সহায়তা প্রয়োজন। আমাদের প্রকল্পের লক্ষ্য হল স্মার্ট প্রযুক্তির মাধ্যমে তাদের গতিশীলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা। তাদের সাথে সমস্যা হল যে তাদের পায়ের হাড় দুর্বল হয়ে যায় বা দুর্ঘটনার কারণে বিরতি পায় এবং চলাফেরার সময় ব্যথা হয়, তাই আমরা হুইলচেয়ার সরানোর জন্য হাত বা মাথার দিকে ঝুঁকানো গতি ব্যবহার করছি। অ্যাকসিলরোমিটার দ্বারা কাত অনুভূত হয় এবং সমতুল্য ভোল্টেজ বিকশিত হয়, সেই ভোল্টেজ আরডুইনো দ্বারা অনুভূত হয় এবং সেগুলিকে রিলে -র সমতুল্য সংকেতে রূপান্তরিত করে। Arduino সংকেতের উপর ভিত্তি করে, রিলে সংশ্লিষ্ট মোটর চালায়। মোটরের গতি হুইলচেয়ারকে একটি নির্দিষ্ট দিকে নিয়ে যায়। এটি ব্যবহারকারীকে হাত বা মাথা কাত করে হুইলচেয়ারের গতি নিয়ন্ত্রণ করার বৈশিষ্ট্য দেয়। আমরা হুইলচেয়ার এবং বাধাগুলির মধ্যে দূরত্বের উপর ভিত্তি করে হুইলচেয়ারের ব্রেকিং নিয়ন্ত্রণ করতে অতিস্বনক স্মার্ট সেন্সর ব্যবহার করেছি। যদি পার্থক্যের দূরত্ব 20 সেন্টিমিটারের কম হয় তবে আরডুইনো রিলে এবং মোটর থামানোর জন্য একটি ব্রেকিং সিগন্যাল পাঠায়, এটি গতি হ্রাস করে এবং 2-3 সেকেন্ড পরে হুইলচেয়ার অবশেষে স্টপ পায়। এটি ব্যবহারকারীকে স্মার্ট টেকনিকের সাহায্যে রাস্তায় একটি বড় এবং ছোটখাটো দুর্ঘটনা থেকে রক্ষা করে। এলসিডি ব্যবহারকারীর ডিসপ্লেতে ফরওয়ার্ড এবং ব্যাকওয়ার্ডের পার্থক্য দূরত্ব দেখায়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহারকারীর জন্য হুইলচেয়ারকে সহজ, নিরাপদ এবং স্মার্ট করে তোলে।

প্রয়োজনীয় উপাদান:

আরডুইনো ন্যানো, রিলে 5V, যান্ত্রিক সমাবেশের জন্য কাঠের বোর্ড, 4 ডিসি গিয়ার মোটর 24V, 2A, ব্যাটারি 12V, 4A, অ্যালুমিনিয়াম প্লেট, গ্লাভস, Adxl 335 মডিউল, হুইলচেয়ারের চাকা, ফিক্সিং জন্য screws সঙ্গে চেয়ার, 12V, 5V রেগুলেটর আইসি।

ধাপ 1: বক ডায়াগ্রাম

ব্লক ডায়াগ্রামে সেন্সর ইউনিট, পাওয়ার সাপ্লাই, আরডুইনো, রিলে, এলসিডি এবং মোটর রয়েছে। আরডুইনোতে স্বয়ংক্রিয় সিট বেল্ট মেকানিজম থেকে ইনপুট আছে যাতে সিট বেল্ট শনাক্ত করা যায় ব্যবহারকারীর দ্বারা পরা হয় কি না। যখন ব্যবহারকারী একটি সিট বেল্ট পরেন, Arduino ইন্দ্রিয়, এবং সিস্টেম চালু। তারপর স্বাগত বার্তা প্রদর্শিত হয় এবং ব্যবহারকারী অপারেশন মোড নির্বাচন করতে বলেন। অপারেশনের তিনটি মোড রয়েছে এবং ম্যানুয়াল সুইচ দ্বারা নির্বাচিত হয়। একবার মোড নির্বাচন করা হলে এটি অ্যাকসিলরোমিটার সেন্সরের আউটপুটে পরিবর্তন অনুভব করতে শুরু করে এবং অনুরূপভাবে Arduino দ্বারা রিলেতে ইনপুট সংকেত পরিবর্তন করে। Arduino সংকেতের উপর ভিত্তি করে, রিলে মোটরকে একটি নির্দিষ্ট দিকে চালিত করে যতক্ষণ না Arduino রিলে ইনপুট পরিবর্তন করে। অতিস্বনক সেন্সর হুইলচেয়ারের কাছে বাধার দূরত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়, এই তথ্যটি এলসিডিতে প্রদর্শিত হয় এবং ব্রেকিংয়ের জন্য আরডুইনোতে সঞ্চয় করা হয়। যখন দূরত্ব 20 সেন্টিমিটারের কম হয়, Arduino রিলেতে একটি ব্রেকিং সিগন্যাল তৈরি করে এবং এটি হুইলচেয়ারের চলাচল বন্ধ করে দেয়। Arduino এবং মোটর সরবরাহের জন্য দুটি বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবহৃত হয়, Arduino এর সরবরাহ 5v এবং মোটরের সরবরাহ 24V।

ধাপ 2: নীচের ফ্রেম উন্নয়ন

যান্ত্রিক ফ্রেম সমাবেশ থেকে হুইলচেয়ারের বিকাশ শুরু হয়। হুইলচেয়ারের নিচের ফ্রেমের জন্য এক্রাইলিক বা কাঠের বোর্ড ব্যবহার করা যেতে পারে। তারপর বোর্ডটি 24 * 36 ইঞ্চির ফ্রেম আকারে কাটা হয়, 24 ইঞ্চি দৈর্ঘ্য এবং 36 ইঞ্চি ফ্রেমের প্রস্থ।

ধাপ 3: ফ্রেমে মাউন্ট করা

এল ব্র্যাকেটের সাহায্যে মোটরটি ফ্রেম বোর্ডে লাগানো হয়েছে। দৈর্ঘ্যের দিকে 2 ইঞ্চি জায়গা রেখে এবং মোটর মাউন্ট করার জন্য ড্রিল গর্ত। যখন ড্রিলিং শেষ হয় তখন আমরা এল বন্ধনী স্থাপন করি এবং একটি স্ক্রু লাগানো শুরু করি এবং তারপরে স্ক্রু-অন শাফ্ট বডি দ্বারা মোটরটি ঠিক করি। তারপরে অন্যান্য এক্সটেনশন তারের সাথে যুক্ত হয়ে এবং রিলে আউটপুটে সংযোগ করে তারগুলি বাড়ানো হয়।

ধাপ 4: ফ্রেমে চেয়ারের মাউন্ট করা

রাস্তায় কাজ করার সময় সিস্টেমকে আরও স্থিতিশীল করতে চার পায়ের চেয়ার ব্যবহার করা হয়। এই পায়ের প্রান্তটি ছিদ্র দিয়ে ড্রিল করা হয়েছে এবং ফ্রেমে রাখা হয়েছে এবং ফ্রেমে ড্রিলিংও করা হয়েছে। তারপরে স্ক্রু বোল্ট দ্বারা একটি ফ্রেমের উপর চেয়ারটি স্থির করা হয়।

ধাপ 5: চেয়ারের হাতের বিশ্রাম প্যাডে মাউন্টিং পাওয়ার সুইচ এবং এলসিডি

মোটর সরবরাহের জন্য একটি পাওয়ার সাপ্লাই সুইচ ব্যবহার করা হয় এবং যদি কোন শর্ট সার্কিট হয় তবে এই সুইচ দ্বারা সিস্টেম সরবরাহ বন্ধ করুন। এই সুইচ এবং এলসিডি প্রথমে একটি কাঠের বোর্ডে স্থির করা হয় এবং তারপর চেয়ারের বিশ্রাম প্যাডে ছিদ্র করে এবং তারপর একটি স্ক্রু বোল্ট দ্বারা এটি ঠিক করা হয়।

ধাপ 6: সীট বেল্ট মেকানিজমের মাউন্ট করা

একটি সিট বেল্ট মেকানিজম তৈরির জন্য, অ্যালুমিনিয়াম হ্যান্ডেল বিভাগ ব্যবহার করা হয় এবং একটি প্রান্তের উপর বাঁকানো হয়। দুটি হ্যান্ডেল ব্যবহার করা হয় এবং একটি নাইলন বেল্ট ব্যবহার করা হয় এবং চেয়ার কাঁধের অবস্থানে স্থির করা হয়। হ্যান্ডেলটি চেয়ারের বসার প্রান্তে স্থির।

ধাপ 7: আল্ট্রাসোনিক সেন্সরের মাউন্ট

দুটি অতিস্বনক সেন্সর ফরওয়ার্ডিং এবং পিছনে দূরত্ব পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়। তারা স্ক্রু সহ একটি হুইলচেয়ারের কেন্দ্রে ঠিক করা আছে।

ধাপ 8: লেগ রেস্ট প্যাড মাউন্ট করা

লেগ রেস্ট প্যাডের জন্য 2 * 6 ইঞ্চি আকারের দুটি কাঠের বোর্ড ব্যবহার করা হয়। এগুলি v আকৃতির অবস্থানে হুইলচেয়ার প্রান্তে স্থির থাকে।

ধাপ 9: হুইলচেয়ার হার্ডওয়্যার ইমপ্লিমেন্টেশন

স্বয়ংক্রিয় সিট বেল্ট এবং গ্লাভস ভিত্তিক বোতামটি শর্ট সার্কিট ধারণা ব্যবহার করে এবং 5v এর সাথে সংযুক্ত। এলসিডি 4-বিট ইন্টারফেসিং মোডে আরডুইনো ন্যানোর সাথে সংযুক্ত এবং এটি হুইলচেয়ারের শুরুতে একটি স্বাগত বার্তা প্রদর্শন করবে। গ্লাভস বাটন ব্যবহার করে হুইল চেয়ারের মোড নির্বাচন করা হয়। গ্লাভস Arduino এর 0, 1, 2, 3 পিন এবং অ্যাকসিলরোমিটার A0, A1 Arduino এর সাথে সংযুক্ত। যখন অ্যাকসিলরোমিটার কাত হয়ে যায়, তখন ত্বরণ এক্স-অক্ষ এবং ওয়াই-অক্ষ ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়। এর উপর ভিত্তি করে হুইলচেয়ার চলাচল করা হয়। Arduino এর 4, 5, 6, 7 পিনের সাথে সংযুক্ত রিলে এর সাহায্যে হুইলচেয়ারের গতিতে ত্বরণের গতিপথ রূপান্তরিত হয় এবং এটি এমনভাবে সংযুক্ত থাকে যে সংকেতটি হুইলচেয়ারের 4 দিকের গতিতে রূপান্তরিত হয় যেমন সামনে, পিছনে, বামে, ঠিক। ডিসি মোটর কোন সংযোগ, খোলা সংযোগ, সাধারণ টার্মিনালে রিলে সরাসরি সংযুক্ত করা হয়। অতিস্বনক ট্রিগার পিন Arduino এর 13 নম্বর পিনের সাথে সংযুক্ত এবং প্রতিধ্বনি Arduino এর 10, 11 পিনের সাথে সংযুক্ত। এটি স্বয়ংক্রিয় ব্রেকিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয় যখন 20 সেন্টিমিটারের মধ্যে একটি বাধা সনাক্ত করা হয় এবং এটি এলসিডি -তে দূরত্ব প্রদর্শন করে। এলসিডি ডেটা পিনগুলি A2, A3, A4, A5 এর সাথে সংযুক্ত এবং পিন সক্ষম করুন 9 পিনের সাথে সংযুক্ত, রেজিস্টার সিলেক্ট করুন পিন নং 10 এর সাথে সংযুক্ত

ধাপ 10: অ্যালগরিদম

হুইলচেয়ারের অ্যালগরিদম ফ্লো অপারেশন নিম্নলিখিত পদ্ধতিতে সম্পন্ন করা হয়

1. 24 V এবং 5 V এর পাওয়ার সাপ্লাই সংযোগ করে শুরু করুন।

2. সিটবেল্ট সংযুক্ত করুন, যদি সংযুক্ত না হন তবে 16 এ যান।

3. অ্যাকসিলরোমিটার স্থিতিশীল অবস্থায় আছে কিনা তা পরীক্ষা করুন?

4. মোটর সরবরাহ সুইচ চালু করুন।

5. গ্লাভস বোতাম দ্বারা অপারেশন মোড নির্বাচন করুন, প্রসেসর 6, 9, 12 এ এক্সিকিউট করুন এবং যদি সিলেক্ট করা না হয় তাহলে 16 এ যান।

6. মোড 1 নির্বাচিত, তারপর

7. অ্যাক্সিলরোমিটারকে যে দিকে আমরা হুইলচেয়ার সরাতে চাই সেদিকে নিয়ে যান।

8. অ্যাকসিলরোমিটার তার অবস্থানকে সরিয়ে দেয় বা কাত করে এভাবে আরডুইনোকে এনালগ সংকেত দেয় এবং এটি অনুপযুক্ত রূপান্তর করে

ডিজিটাল স্তর, যাতে হুইলচেয়ারের মোটরগুলি সরানো যায়।

9. মোড 2 নির্বাচিত, তারপর

10. গ্লাভস বাটনের উপর ভিত্তি করে দিকটি চাপানো হয়, আমরা হুইলচেয়ারটি সরাতে চাই।

11. Arduino ইন্দ্রিয় গ্লাভস সুইচ মোড চালু/বন্ধ করে এবং এটি অনুপযুক্ত ডিজিটাল স্তরে রূপান্তর করে, যাতে হুইলচেয়ারের মোটরগুলিকে সরানো যায়।

12. মোড 3 নির্বাচিত, তারপর

13. অ্যাক্সিলরোমিটারকে যে দিকে আমরা হুইলচেয়ার সরাতে চাই সেদিকে সরান।

14. অ্যাকসিলরোমিটার তার অবস্থানকে সরায় বা কাত করে এভাবে Arduino কে একটি এনালগ সংকেত দেয় এবং এটিকে রূপান্তর করে

উপযুক্ত ডিজিটাল স্তর, এবং অতিস্বনক পার্থক্য দূরত্বের জন্য চেক করুন।

15. বাধা সনাক্ত করতে অতিস্বনক সেন্সর ব্যবহার করা হয়। যদি কোন বাধা ধরা পড়ে তাহলে তা

Arduino সংকেত দেয় এবং এটি ব্রেকিং অপারেশন প্রযোজ্য এবং মোটর বন্ধ করবে।

16. হুইলচেয়ার বিশ্রামের অবস্থানে রয়েছে।

17. সিটবেল্ট সরান।

ধাপ 11: কোড

ধাপ 12: চূড়ান্ত পরীক্ষা

সিস্টেমকে কম্প্যাক্ট এবং পরিধানযোগ্য করার চেষ্টা করা হয়েছিল, সর্বনিম্ন তার ব্যবহার করা হয়েছে এবং এটি সিস্টেম জটিলতা হ্রাস করে। Arduino সিস্টেমের হৃদয় এবং তাই সঠিকভাবে প্রোগ্রাম করা প্রয়োজন। রিলেতে সঠিক সংকেত পাঠানো হয় কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য বিভিন্ন অঙ্গভঙ্গি পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং আউটপুটগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল। হুইলচেয়ার মডেলটি রোগীর হাতে একটি অ্যাকসিলরোমিটার সেন্সর দিয়ে সুইচিং রিলে এবং মোটরগুলিতে কাজ করে। অ্যাকসিলরোমিটারের সাহায্যে আরডুইনো হুইলচেয়ারে গতির পরিপ্রেক্ষিতে টিল্ট সিগন্যাল পাঠাতে ব্যবহৃত হয় যেমন বাম বা ডান, সামনে বা পিছনে। এখানে রিলে সুইচিং সার্কিট হিসেবে কাজ করে। রিলে অপারেশন অনুসারে, হুইলচেয়ার সেই একই দিকে যাবে। সার্কিট ডায়াগ্রাম অনুসারে সমস্ত উপাদানগুলির যথাযথ ইন্টারফেসিং আমাদের প্রোটোটাইপ হুইলচেয়ারের জন্য হার্ডওয়্যার সার্কিট্রি দেয় যা হাত-ভিত্তিক অঙ্গভঙ্গি এবং গ্লাভস ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ রোগীদের নিরাপত্তার জন্য স্বয়ংক্রিয় ব্রেকিং সহ দেয়।

ধাপ 13: উপসংহার

আমরা একটি স্বয়ংক্রিয় হুইলচেয়ার প্রয়োগ করেছি, যার বিভিন্ন সুবিধা রয়েছে। এটি তিনটি ভিন্ন মোডে কাজ করছে যেমন ম্যানুয়াল মোড, অ্যাকসিলরোমিটার এবং অ্যাকসেলরোমিটার ব্রেকিং মোড সহ। এছাড়াও, দুটি অতিস্বনক সেন্সর রয়েছে যা হুইলচেয়ারের নির্ভুলতা বৃদ্ধি করে এবং স্বয়ংক্রিয় ব্রেকিং প্রদান করে। এই হুইলচেয়ারটি অর্থনৈতিক এবং সাধারণ মানুষের জন্য সাশ্রয়ী হতে পারে। এই প্রকল্পের উন্নয়নের সাথে, এটি প্রতিবন্ধীদের জন্য বৃহত্তর পরিসরে সফলভাবে বাস্তবায়ন করা যেতে পারে। সমাবেশের কম খরচে এটি সাধারণ জনগণের জন্য সত্যিই একটি বোনাস। আমরা এই হুইলচেয়ারে নতুন প্রযুক্তি যোগ করতে পারি। উপরের প্রাপ্ত ফলাফল থেকে, আমরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছি যে হুইলচেয়ারের তিনটি নিয়ন্ত্রণ মোডের পরীক্ষা করা হয়েছে এবং শারীরিকভাবে অক্ষম ব্যক্তিকে ন্যূনতম সহায়তার সাথে একটি অভ্যন্তরীণ পরিবেশে সন্তোষজনকভাবে কাজ করে। চেয়ারের চাকার সাথে সংযুক্ত মোটরগুলিকে সক্রিয় করে অ্যাকসিলরোমিটারে এটির একটি ভাল প্রতিক্রিয়া রয়েছে। একটি হুইলচেয়ার দ্বারা আচ্ছাদিত গতি এবং দূরত্ব আরও উন্নত করা যেতে পারে যদি মোটরের সাথে সংযুক্ত গিয়ার সিস্টেমটি ক্র্যাঙ্ক এবং পিনিয়ন জয়েন্ট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যার কম ঘর্ষণ এবং যান্ত্রিক পরিধান এবং টিয়ার থাকে। এই সিস্টেমের চলমান খরচ একই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত অন্যান্য সিস্টেমের তুলনায় অনেক কম।