প্ল্যান্ট রোবট: 10 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

সবাই বাড়িতে গাছপালা পেয়ে উপভোগ করে, কিন্তু কখনও কখনও আমাদের ব্যস্ত জীবনযাপনের সময় আমরা তাদের ভাল যত্ন নেওয়ার সময় পাই না। এই সমস্যা থেকে আমরা একটি ধারণা নিয়ে এসেছি: কেন এমন রোবট তৈরি করবেন না যা আমাদের জন্য এটির যত্ন নেবে?

এই প্রকল্পটি একটি উদ্ভিদ-রোবট নিয়ে গঠিত যা নিজের যত্ন নেয়। উদ্ভিদটি রোবটে সংযোজিত এবং বাধা এড়ানোর সময় নিজেই জল দিতে এবং আলো খুঁজে পেতে সক্ষম হবে। রোবট এবং উদ্ভিদে বেশ কয়েকটি সেন্সর ব্যবহার করে এটি সম্ভব হয়েছে। এই নির্দেশযোগ্য একটি উদ্ভিদ রোবট তৈরির প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আপনাকে নির্দেশনা দেয় যাতে আপনাকে প্রতিদিন আপনার উদ্ভিদ সম্পর্কে চিন্তা করতে না হয়!

এই প্রকল্পটি ব্রুফেস মেকাট্রনিক্সের অংশ এবং এর দ্বারা বাস্তবায়িত হয়েছে:

মার্সিডিজ আরভালো সুয়ারেজ

ড্যানিয়েল ব্লাঙ্কুয়েজ

বাউদউইন কর্নেলিস

কাট লিম্যানস

মার্কোস মার্টিনেজ জিমানেজ

বেসিল থিসে

(গ্রুপ 4)

ধাপ 1: কেনাকাটার তালিকা

এই রোবটটি তৈরির জন্য আপনার প্রয়োজনীয় প্রতিটি পণ্যের একটি তালিকা এখানে দেওয়া হল। প্রতিটি টুকরা রেখার জন্য একটি লিঙ্ক পাওয়া যায়:

3D মুদ্রিত মোটর X1 সমর্থন করে (3D তে অনুলিপি)

3D মুদ্রিত চাকা + চাকা-মোটর সংযোগ X2 (3D এ অনুলিপি)

AA Nimh ব্যাটারি X8

ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কাগজ রোল X1

Arduino মেগা X1

বল কাস্টার চাকা X1

ব্যাটারি ধারক X2

পরীক্ষার জন্য ব্রেডবোর্ড X1

রুটিবোর্ড থেকে ঝাল X1

ডিসি মোটর (এনকোডার সহ) X2

Hinges X2

হাইগ্রোমিটার X1

হালকা নির্ভর প্রতিরোধক X3

পুরুষ-পুরুষ এবং পুরুষ-মহিলা জাম্পার

মোটর ieldাল X1

উদ্ভিদ X1 (এটি আপনার উপর নির্ভর করে)

উদ্ভিদ পাত্র X1

উদ্ভিদ সমর্থন X1 (3D মুদ্রিত)

প্লাস্টিকের নল X1

বিভিন্ন মূল্যবোধের প্রতিরোধক

স্ক্র্যাচ পেপার X1

স্ক্রু

শার্প সেন্সর X3 (GP2Y0A21YK0F 10-80 সেমি)

X1 সুইচ করুন

জল পাম্প X1

জল জলাধার ট্যাংক (ছোট Tupperware) X1

তারের

দয়া করে মনে রাখবেন যে এই পছন্দগুলি সময় এবং বাজেটের সীমাবদ্ধতার ফলাফল (3 মাস এবং 200 €)। অন্যান্য পছন্দ আপনার নিজের বিবেচনার ভিত্তিতে করা যেতে পারে।

বিভিন্ন পছন্দের ব্যাখ্যা

Arduino Uno- এর উপর Arduino Mega: প্রথমত, আমাদেরকে Arduino ব্যবহার করার কারণও ব্যাখ্যা করতে হবে। আরডুইনো একটি ওপেন সোর্স ইলেকট্রনিক প্রোটোটাইপিং প্ল্যাটফর্ম যা ব্যবহারকারীদের ইন্টারেক্টিভ ইলেকট্রনিক বস্তু তৈরি করতে সক্ষম করে। এটি বিশেষজ্ঞ এবং নবীন উভয়ের মধ্যেই খুব জনপ্রিয়, যা ইন্টারনেটে এটি সম্পর্কে প্রচুর তথ্য খুঁজে পেতে অবদান রাখে। আপনার প্রকল্পে সমস্যা হলে এটি কাজে আসতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, সেন্সরের সংখ্যার জন্য আমরা একটি ইউনো ব্যবহার করি যা যথেষ্ট পিন সরবরাহ করে না। একটি মেগা আরও শক্তিশালী এবং সহায়ক হতে পারে যদি আমরা ওয়াইফাই মডিউলের মতো কিছু উন্নতি যোগ করি।

নিম ব্যাটারি: প্রথম ধারণা ছিল অনেক রোবটিক প্রকল্পের মতো লিপো ব্যাটারি ব্যবহার করা। LiPo একটি ভাল স্রাব হার আছে এবং সহজেই রিচার্জেবল। কিন্তু আমরা শীঘ্রই বুঝতে পারলাম যে লিপো এবং চার্জার যেখানে খুব ব্যয়বহুল। এই প্রকল্পের জন্য উপযুক্ত একমাত্র অন্যান্য ব্যাটারি যেখানে নিম। প্রকৃতপক্ষে তারা সস্তা, রিচার্জেবল এবং হালকা। মোটর চালানোর জন্য আমাদের 9.6V (ডিসচার্জ) থেকে 12V (সম্পূর্ণ চার্জ) থেকে সরবরাহ ভোল্টেজ অর্জনের জন্য তাদের 8 টি প্রয়োজন হবে।

এনকোডার সহ ডিসি মোটর: এই অ্যাকচুয়েটরের মূল লক্ষ্য বিবেচনা করে, চাকায় ঘূর্ণন শক্তি সরবরাহ করে, আমরা সার্ভো মোটরগুলির পরিবর্তে দুটি ডিসি মোটর বেছে নিয়েছি যার ঘূর্ণন কোণে সীমাবদ্ধতা রয়েছে এবং আরও নির্দিষ্ট কাজের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে অবস্থান সংজ্ঞায়িত করা প্রয়োজন সঠিকভাবে। এনকোডার থাকার বিষয়টি প্রয়োজনে উচ্চতর নির্ভুলতার সম্ভাবনাও যোগ করে। মনে রাখবেন যে আমরা অবশেষে এনকোডার ব্যবহার করিনি কারণ আমরা বুঝতে পেরেছিলাম যে মোটরগুলি যেখানে বেশ অনুরূপ এবং আমাদের রোবটটির সঠিকভাবে একটি সরলরেখা অনুসরণ করার প্রয়োজন নেই।

বাজারে প্রচুর ডিসি মোটর রয়েছে এবং আমরা এমন একটি খুঁজছিলাম যা আমাদের বাজেট এবং রোবটের সাথে মানানসই। এই সীমাবদ্ধতাগুলি পূরণ করার জন্য দুটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার আমাদের মোটর নির্বাচন করতে সাহায্য করেছে: রোবটকে সরানোর জন্য প্রয়োজনীয় টর্ক এবং রোবটের বেগ (প্রয়োজনীয় rpm খুঁজে বের করতে)।

1) আরপিএম গণনা করুন

এই রোবটটির সাউন্ড বাধা ভাঙার প্রয়োজন হবে না। আলোকে অনুসরণ করতে বা বাড়ির কাউকে অনুসরণ করার জন্য 1 মি/সেকেন্ড বা 3.6 কিমি/ঘন্টা গতি যুক্তিসঙ্গত বলে মনে হয়। এটিকে rpm এ অনুবাদ করার জন্য আমরা চাকার ব্যাস ব্যবহার করি: 9cm। Rpm দ্বারা দেওয়া হয়: rpm = (60*speed (m/s))/(2*pi*r) = (60*1)/(2*pi*0.045) = 212 rpm।

2) সর্বাধিক প্রয়োজনীয় টর্ক গণনা করুন

যেহেতু এই রোবটটি সমতল পরিবেশে বিকশিত হবে তাই রোবট চলাচল শুরু করার জন্য সর্বাধিক টর্ক প্রয়োজন। যদি আমরা বিবেচনা করি যে উদ্ভিদ এবং প্রতিটি উপাদান সহ রোবটের ওজন প্রায় 3 কিলো এবং চাকা এবং মাটির মধ্যে ঘর্ষণ শক্তি ব্যবহার করে আমরা সহজেই টর্ক খুঁজে পেতে পারি। স্থল এবং চাকার মধ্যে 1 এর ঘর্ষণ সহগ বিবেচনা করা: ঘর্ষণ বাহিনী (Fr) = ঘর্ষণ কোয়েফ। * N (যেখানে N হলো রোবটের ওজন) এটি আমাদের Fr = 1 * 3 * 10 = 30 N দেয়। প্রতিটি মোটরের টর্কে নিম্নরূপ পাওয়া যাবে: T = (Fr * r)/2 যেখানে r চাকার ব্যাসার্ধ তাই T = (30*0.045)/2 = 0.675 Nm = 6.88 kg cm।

আমরা যে মোটরটি বেছে নিয়েছি সেগুলি হল: 6V 175 rpm এ এবং 4Kg সেমি 12V 350 rpm এবং 8 kg সেমি। একটি লিনিয়ার ইন্টারপোলেশন করে এটি 9.6 এবং 12V এর মধ্যে চালিত হবে তা জেনে স্পষ্টভাবে মনে হচ্ছে উপরের সীমাবদ্ধতাগুলি পূরণ করা হবে।

হালকা সেন্সর: আমরা হালকা নির্ভরশীল প্রতিরোধক (LDR) বেছে নিয়েছি কারণ তাদের প্রতিরোধের আলোর সাথে দ্রুত পরিবর্তিত হয় এবং LDR- এর ভোল্টেজ LDR ধারণকারী ভোল্টেজ ডিভাইডারে একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ প্রয়োগ করে সহজেই পরিমাপ করা যায়।

তীক্ষ্ণ সেন্সর: এগুলি বাধা এড়াতে ব্যবহৃত হয়। তীক্ষ্ণ দূরত্বের সেন্সরগুলি সস্তা এবং ব্যবহার করা সহজ, সেগুলি বস্তু সনাক্তকরণ এবং পরিসরের জন্য একটি জনপ্রিয় পছন্দ। তাদের সাধারণত সোনার পরিসরের সন্ধানকারীদের তুলনায় উচ্চতর আপডেট হার এবং সংক্ষিপ্ত সর্বাধিক সনাক্তকরণের পরিসর থাকে। বাজারে বিভিন্ন অপারেটিং রেঞ্জ সহ বিভিন্ন মডেল পাওয়া যায়। কারণ তারা এই প্রকল্পে বাধাগুলি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয় আমরা 10-80 সেমি অপারেটিং রেঞ্জ সহ একটিকে বেছে নিয়েছি।

জল পাম্প: জল পাম্প একটি সহজ আলো এবং খুব শক্তিশালী পাম্প না মোটর এর ভোল্টেজ পরিসীমা সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ উভয় জন্য একই খাদ্যের ব্যবহার। উদ্ভিদকে পানি দিয়ে খাওয়ানোর আরেকটি সমাধান ছিল রোবট থেকে পানির ভিত্তি আলাদা করা কিন্তু রোবটের উপর থাকা অনেক সহজ।

Hygrometer: একটি hygrometer একটি আর্দ্রতা সেন্সর মাটিতে স্থাপন করা হয়। এটি প্রয়োজনীয়, যেহেতু রোবটকে জানতে হবে পাত্রটি কখন শুকিয়ে যায় যাতে পানি পাঠানো যায়।

ধাপ 2: মেকানিক্যাল ডিজাইন

মূলত, রোবটের নকশাটি একটি আয়তক্ষেত্রাকার বাক্স নিয়ে গঠিত, যার নিচের দিকে তিনটি চাকা এবং উপরের দিকে খোলা একটি idাকনা থাকবে। প্ল্যান্টটি জলাধার সহ উপরে স্থাপন করা হবে। উদ্ভিদ পাত্রটি উদ্ভিদ পাত্র স্থিরকরণে স্থাপন করা হয় যা রোবটের উপরের তক্তার উপর স্ক্রু করা থাকে। পানির জলাশয়টি রোবটের উপরের তক্তার উপর একটু টুপারওয়্যার আঁচড় এবং পানির পাম্পটিও জলাশয়ের নীচের অংশে আঁচড় দেওয়া হয়েছে যাতে জল দিয়ে টুপারওয়্যার রিফিল করার সময় সবকিছু সহজেই সরিয়ে ফেলা যায়। জলাশয়ের idাকনায় একটি ছোট গর্ত তৈরি করা হয়েছে কারণ পানির নলটি উদ্ভিদের পাত্রের মধ্যে যাচ্ছে এবং পাম্পের খাদ্যের বাক্সে যাচ্ছে। এইভাবে বাক্সের উপরের তক্তায় একটি গর্ত তৈরি করা হয় এবং হাইগ্রোমিটারের তারগুলিও এই গর্তের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে।

প্রথমত, আমরা রোবটটির একটি আকর্ষণীয় নকশা চাই বলেই আমরা প্ল্যান্ট এবং পানির বাইরে রেখে একটি বাক্সের ভিতরে ইলেকট্রনিক অংশ লুকানোর সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ গাছপালা বাড়ির সজ্জার একটি অংশ এবং দৃশ্যত স্থানটিকে প্রভাবিত করা উচিত নয়। বাক্সের উপাদানগুলি উপরের দিকের idাকনার মাধ্যমে সহজেই অ্যাক্সেসযোগ্য হবে এবং পাশের কভারগুলিতে প্রয়োজনীয় ছিদ্র থাকবে যাতে এটি সহজ হয়, উদাহরণস্বরূপ, রোবটটি চালু করা বা আমরা চাইলে Arduino কে ল্যাপটপে সংযুক্ত করতে পারি এটি আবার প্রোগ্রাম করার জন্য।

বাক্সের উপাদানগুলি হল: আরডুইনো, মোটর নিয়ন্ত্রক, মোটর, এলডিআর, পাইলস হোল্ডার, ব্রেডবোর্ড এবং হিংস। Arduino ছোট স্তম্ভের উপর মাউন্ট করা হয় যাতে তার নীচের অংশ ক্ষতিগ্রস্ত হয় না এবং মোটর নিয়ামক Arduino এর উপরে মাউন্ট করা হয়। মোটরগুলিকে মোটর ফিক্সেশনে স্ক্রু করা হয় এবং মোটর ফিক্সেশনগুলি তারপর বাক্সের নীচের তক্তা দিয়ে স্ক্রু করা হয়। LDR একটি ছোট টুকরা রুটিবোর্ডে বিক্রি করা হয়। এই ব্রেডবোর্ডে রোবটের পাশের মুখগুলোতে স্ক্রু করার জন্য মিনি কাঠের তক্তা আঠালো করা হয়। সামনে একটি এলডিআর, একটি বাম দিকে এবং একটি ডান দিকে আছে যাতে রোবট সর্বোচ্চ পরিমাণে আলোর দিক নির্দেশ করতে পারে। পাইলস হোল্ডারদের বাক্সের নিচের মুখে আঁচড় দেওয়া হয় যাতে সেগুলো সহজে সরিয়ে ফেলা যায় এবং পাইলস পরিবর্তন করা যায় বা রিচার্জ করা যায়। তারপর ব্রেডবোর্ডটি নীচের তক্তার উপর ছোট ছোট ত্রিভুজাকৃতির আকৃতির স্তম্ভের সাহায্যে রুটিবোর্ডের কোণের আকৃতির ছিদ্র দিয়ে এটিকে সমর্থন করে। অবশেষে কব্জাগুলি পিছনের মুখ এবং উপরের মুখের উপর স্ক্রু করা হয়।

সামনের মুখে, তিনটি শার্প সরাসরি স্ক্রু করা হবে যাতে বাধাগুলি সনাক্ত করা যায় এবং যতটা সম্ভব ভালভাবে এড়ানো যায়।

যদিও শারীরিক নকশা গুরুত্বপূর্ণ আমরা প্রযুক্তিগত অংশটি ভুলে যেতে পারি না, আমরা একটি রোবট তৈরি করছি এবং এটি ব্যবহারিক হওয়া উচিত এবং যতদূর সম্ভব আমাদের স্থানটি অনুকূল করা উচিত। এটি একটি আয়তক্ষেত্রাকার আকৃতির জন্য যাওয়ার কারণ, এটি সমস্ত উপাদানগুলি সাজানোর সেরা উপায় ছিল।

অবশেষে, আন্দোলনের জন্য, ডিভাইসের তিনটি চাকা থাকবে: পিছনে দুটি স্ট্যান্ডার্ড মোটর চালিত এবং সামনে একটি বল কাস্টার। তারা একটি ত্রি-চক্র ড্রাইভ, কনফিগারেশন, সামনের স্টিয়ারিং এবং পিছন ড্রাইভিং প্রদর্শিত হয়।

ধাপ 3: ম্যানুফ্যাকচারিং পার্টস

আপনার আগ্রহের উপর ভিত্তি করে রোবটের শারীরিক চেহারা পরিবর্তন করা যেতে পারে। প্রযুক্তিগত অঙ্কন প্রদান করা হয়, যা আপনার নিজের ডিজাইন করার সময় ভাল গ্রাউন্ডিং হিসেবে কাজ করতে পারে।

লেজার কাটা অংশ:

রোবটের ক্ষেত্রে তৈরি ছয়টি অংশই লেজার কাটা হয়েছে। এই জন্য ব্যবহৃত উপাদান পুনর্ব্যবহৃত কাঠ হয়েছে। এই বাক্সটি প্লেক্সিগ্লাস থেকেও তৈরি করা যেতে পারে যা একটু বেশি ব্যয়বহুল।

3D মুদ্রিত অংশ:

রোবটের পেছনে যে দুটি স্ট্যান্ডার্ড চাকা রাখা হয়েছে সেগুলো পিএলএ -তে 3D প্রিন্ট করা হয়েছে। কারণটি হল যে সমস্ত চাহিদা (ডিসি মোটর, আকার, ওজন …) এর সাথে মিলিত চাকাগুলি খুঁজে বের করার একমাত্র উপায় ছিল সেগুলি নিজেরাই ডিজাইন করা। বাজেটের কারণে মোটর ফিক্সেশনও 3D মুদ্রিত ছিল। তারপর উদ্ভিদ পাত্র সমর্থন, Arduino সমর্থনকারী স্তম্ভ এবং রুটিবোর্ড সমর্থনকারী কোণগুলিও 3D মুদ্রিত ছিল কারণ আমাদের রোবটে একটি নির্দিষ্ট আকৃতির ফিটিং প্রয়োজন ছিল।

ধাপ 4: ইলেক্ট্রনিক্স

তীক্ষ্ণ সেন্সর: ধারালো সেন্সরের তিনটি পিন থাকে। এর মধ্যে দুটো হল খাবারের জন্য (Vcc এবং Ground) এবং শেষটি হল পরিমাপ করা সংকেত (Vo)। খাদ্যের জন্য আমাদের ইতিবাচক ভোল্টেজ আছে যা 4.5 থেকে 5.5 V এর মধ্যে হতে পারে তাই আমরা Arduino থেকে 5V ব্যবহার করব। Vo Arduino এর একটি এনালগ পিনের সাথে সংযুক্ত হবে।

লাইট সেন্সর: লাইট সেন্সরগুলো কাজ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য একটু সার্কিট প্রয়োজন। একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার তৈরির জন্য 900 kOhm রোধের সাথে ধারাবাহিকভাবে এলডিআর স্থাপন করা হয়। LDR- এর সাথে সংযুক্ত নয় এমন প্রতিরোধকের পিনে স্থল সংযুক্ত এবং Arduino এর 5V LDR এর পিনের সাথে সংযুক্ত নয় যা প্রতিরোধকের সাথে সংযুক্ত নয়। এই ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য প্রতিরোধকের পিন এবং একে অপরের সাথে সংযুক্ত এলডিআরকে আরডুইনো এর একটি এনালগ পিনের সাথে সংযুক্ত করা হয়। এই ভোল্টেজটি 0 থেকে 5V এর মধ্যে পূর্ণ আলোর সাথে 5V এবং অন্ধকারের সাথে শূন্যের কাছাকাছি পরিবর্তিত হবে। তারপরে পুরো সার্কিটটি রুটিবোর্ডের একটি ছোট টুকরোতে বিক্রি হবে যা রোবটের পাশের তক্তায় ফিট করতে পারে।

ব্যাটারি: ব্যাটারিগুলি 1.2 এবং 1.5 V এর মধ্যে 4 টি পাইল দিয়ে তৈরি হয় তাই 4.8 এবং 6V এর মধ্যে। দুটি পাইলস ধারককে ধারাবাহিকভাবে রাখার মাধ্যমে আমাদের 9.6 এবং 12 V এর মধ্যে রয়েছে।

ওয়াটার পাম্প: ওয়াটার পাম্পের একটি সংযোগ (পাওয়ার জ্যাক) আছে যা একই ধরনের আরডুইনো খাদ্যের মতো। প্রথম ধাপ হল সংযোগটি ছেদ করা এবং তারের নাম্বার করা যাতে মাটির জন্য তার এবং ধনাত্মক ভোল্টেজের জন্য তার থাকে। যেহেতু আমরা পাম্পটি নিয়ন্ত্রণ করতে চাই, আমরা এটিকে একটি সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত একটি বর্তমান নিয়ন্ত্রণযোগ্য ট্রানজিস্টরের সাথে সিরিজে রাখব। তারপর পাম্পের সাথে সমান্তরালে একটি ডায়োড লাগানো হবে যাতে পিছনের স্রোত প্রতিরোধ করা যায়। ট্রানজিস্টরের নিচের পাটি Arduino/ব্যাটারির সাধারণ স্থানের সাথে সংযুক্ত, Arduino এর একটি ডিজিটাল পিনের সাথে 1kOhm রোধকারী সিরিজের মধ্যে Arduino এর ভোল্টেজকে বর্তমান এবং উপরের পায়ের কালো তারের সাথে পাম্পটি. তারপরে পাম্পের লাল কেবলটি ব্যাটারির ধনাত্মক ভোল্টেজের সাথে সংযুক্ত থাকে।

মোটর এবং ieldাল: ieldালটি সোল্ডার করা প্রয়োজন, এটি নন -সোল্ডারে পাঠানো হয়। একবার এটি হয়ে গেলে এটি Arduino এর পিনগুলিতে ieldালের সমস্ত হেডার ক্লিপ করে Arduino এ স্থাপন করা হয়। Ieldালটি ব্যাটারির সাহায্যে চালিত হবে এবং এটি একটি জাম্পার চালু থাকলে Arduino কে শক্তি দেবে (চিত্রের কমলা পিন)। যখন Arduino meanালের চেয়ে অন্য মাধ্যম দ্বারা চালিত হয় তখন জাম্পার না রাখার বিষয়ে সতর্ক থাকুন কারণ Arduino তখন powerালকে শক্তি দেবে এবং এটি সংযোগটি পুড়িয়ে দিতে পারে।

ব্রেডবোর্ড: সমস্ত উপাদান এখন রুটিবোর্ডে বিক্রি হবে। একটি পাইল হোল্ডার, আরডুইনো, মোটর কন্ট্রোলার এবং সমস্ত সেন্সরের স্থল একই সারিতে বিক্রি হবে (আমাদের রুটিবোর্ডের সারিতে একই সম্ভাবনা রয়েছে)। তারপর দ্বিতীয় পাইল হোল্ডারের কালো তারের একই সারিতে বিক্রি হবে প্রথম পাইল হোল্ডারের লাল যার মাটি ইতিমধ্যেই সোল্ডার করা হয়েছে। সিরিজের দুটি পাইল হোল্ডারের লাল তারের মতো একই সারিতে একটি তারের সোল্ডার করা হবে। এই তারটি সুইচের এক প্রান্তে সংযুক্ত হবে এবং অন্য প্রান্তটি একটি মুক্ত সারিতে ব্রেডবোর্ডে সোল্ডার করা তারের সাথে সংযুক্ত হবে। পাম্পের লাল তারের এবং মোটর নিয়ন্ত্রকের খাদ্য সরবরাহ এই সারিতে বিক্রি করা হবে (চিত্রটিতে সুইচটি উপস্থাপন করা হয় না)। তারপর Arduino এর 5V অন্য সারিতে বিক্রি হবে এবং প্রতিটি সেন্সরের অ্যালিমেন্টেশন ভোল্টেজ একই সারিতে বিক্রি হবে। ব্রেডবোর্ডে একটি জাম্পার এবং কম্পোনেন্টের উপর একটি জাম্পার সোল্ডার করার চেষ্টা করুন যখন এটি সম্ভব হয় যাতে আপনি সহজেই তাদের সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে পারেন এবং বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির সমাবেশ সহজ হবে।

ধাপ 5: প্রোগ্রামিং

প্রোগ্রাম ফ্লোচার্ট:

স্টেট ভেরিয়েবলের ধারণা ব্যবহার করে প্রোগ্রামটি বরং সহজ রাখা হয়েছে। আপনি যেমন ফ্লোচার্টে দেখতে পাচ্ছেন, এই রাজ্যগুলি অগ্রাধিকার ধারণাকেও প্ররোচিত করে। রোবট এই ক্রমে শর্তগুলি যাচাই করবে:

1) রাজ্যে 2: উদ্ভিদে কি আর্দ্রতা_ স্তরের ফাংশন সহ পর্যাপ্ত জল আছে? যদি হাইড্রোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা আর্দ্রতার মাত্রা 500 এর নিচে থাকে, তাহলে পাম্পটি ততক্ষণ পর্যন্ত চলবে যতক্ষণ না আর্দ্রতার মাত্রা 500 এর উপরে চলে যায়।

2) রাজ্যে 3: সবচেয়ে আলো দিয়ে দিক খুঁজুন। এই রাজ্যে উদ্ভিদ পর্যাপ্ত জল আছে এবং বাধা এড়ানোর সময় বেশিরভাগ আলোর সাথে দিক অনুসরণ করতে হবে। ফাংশন light_direction তিনটি আলোর সেন্সরের দিক নির্দেশনা দেয় যা সবচেয়ে বেশি আলো পাচ্ছে। এরপর রোবট মোটরগুলোকে ফলো_লাইট ফাংশন দিয়ে সেই দিক অনুসরণ করতে পরিচালিত করবে। যদি আলোর স্তর একটি নির্দিষ্ট প্রান্তিকের (যথেষ্ট_লাইট) উপরে থাকে তবে রোবটটি আলোর অনুসরণ বন্ধ করে দেয় কারণ এই অবস্থানে যথেষ্ট আছে (stop_motors)। আলো অনুসরণ করার সময় 15 সেন্টিমিটারের নিচে বাধা এড়ানোর জন্য, একটি ফাংশন বাধা প্রয়োগ করা হয়েছে যাতে বাধাটির দিক ফিরে আসে। সঠিকভাবে বাধা এড়ানোর জন্য ফাংশন avoid_obstacle প্রয়োগ করা হয়েছে। এই ফাংশনটি বাধা কোথায় তা জেনে মোটর চালায়।

ধাপ 6: জমা দিন

এই রোবটের সমাবেশ আসলে বেশ সহজ। বেশিরভাগ উপাদান বাক্সে স্ক্রু করা হয় যাতে তারা তাদের জায়গা ধরে রাখে। তারপর পাইলস ধারক, জলাশয় এবং পাম্প আঁচড়ানো হয়।

ধাপ 7: অভিজ্ঞতা

সাধারণত, রোবট তৈরির সময় জিনিসগুলি সহজে চলে না। নিখুঁত ফলাফল পেতে অনেক পরিবর্তন, নিম্নলিখিত পরিবর্তন সহ প্রয়োজন। এখানে উদ্ভিদ রোবট প্রক্রিয়ার একটি প্রদর্শনী!

প্রথম ধাপ ছিল মোটর, আরডুইনো, মোটর কন্ট্রোলার এবং লাইট সেন্সর সহ একটি রোবটকে প্রোটোটাইপিং ব্রেডবোর্ড দিয়ে মাউন্ট করা। রোবটটি ঠিক সেই দিকে যাচ্ছে যেখানে সে সবচেয়ে বেশি আলো পরিমাপ করেছে। রোবটটির পর্যাপ্ত আলো থাকলে তাকে থামানোর জন্য একটি সীমা নির্ধারণ করা হয়েছিল। যেহেতু রোবটটি মেঝেতে পিছলে যাচ্ছিল আমরা একটি চাকার নকল করার জন্য চাকার উপর ঘর্ষণকারী কাগজ যোগ করেছি।

তারপর বাধা এড়ানোর চেষ্টা করার জন্য কাঠামোতে ধারালো সেন্সর যুক্ত করা হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে দুটি সেন্সর সামনের দিকে রাখা হয়েছিল কিন্তু মাঝখানে একটি তৃতীয় সংযোজন করা হয়েছিল কারণ তীক্ষ্ণ সেন্সরগুলির সনাক্তকরণের একটি খুব সীমিত কোণ রয়েছে। অবশেষে, আমাদের সামনে দুটি বাধা আছে কিনা তা শনাক্ত করার জন্য রোবটের চূড়ায় দুটি সেন্সর আছে যা বাম বা ডানে এবং মাঝখানে একটি সনাক্ত করে। বাধাগুলি সনাক্ত করা হয় যখন তীক্ষ্ণ ভোল্টেজটি রোবটের 15 সেন্টিমিটার দূরত্বের সাথে সম্পর্কিত একটি নির্দিষ্ট মানের উপরে চলে যায়। যখন বাধা একদিকে থাকে তখন রোবট তা এড়িয়ে যায় এবং যখন মাঝখানে বাধা থাকে তখন রোবট থেমে যায়। দয়া করে মনে রাখবেন যে তীক্ষ্ণ নীচের বাধাগুলি সনাক্ত করা যায় না তাই বাধাগুলি এড়ানোর জন্য একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা থাকা প্রয়োজন।

এর পরে, পাম্প এবং হাইগ্রোমিটার পরীক্ষা করা হয়েছিল। পাম্পটি জল পাঠাচ্ছে যতক্ষণ না হাইগ্রোমিটারের ভোল্টেজ শুষ্ক পাত্রের সাথে সম্পর্কিত একটি নির্দিষ্ট মানের নিচে থাকে। শুষ্ক এবং আর্দ্র পাত্র গাছের সাথে পরীক্ষা করে এই মানটি পরিমাপ করা হয়েছিল এবং পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করা হয়েছিল।

অবশেষে সবকিছু একসাথে পরীক্ষা করা হল। উদ্ভিদটি পর্যাপ্ত জল আছে কিনা তা আগে পরীক্ষা করে এবং তারপর বাধা এড়িয়ে আলো অনুসরণ করতে শুরু করে।

ধাপ 8: চূড়ান্ত পরীক্ষা

রোবটটি শেষ পর্যন্ত কীভাবে কাজ করে তার ভিডিও এখানে দেওয়া হল। এখনও বিক্রয়ের জন্য!

ধাপ 9: এই প্রকল্পের সাথে আমরা কী শিখেছি?

যদিও এই প্রকল্পের সামগ্রিক প্রতিক্রিয়া দারুণ কারণ আমরা অনেক কিছু শিখেছি, সময়সীমার কারণে এটি নির্মাণের সময় আমরা বেশ চাপের মধ্যে ছিলাম।

সমস্যার সম্মুখীন হয়েছে

আমাদের ক্ষেত্রে প্রক্রিয়া চলাকালীন আমাদের বেশ কিছু সমস্যা ছিল। তাদের মধ্যে কিছু সমাধান করা সহজ ছিল, উদাহরণস্বরূপ যখন উপাদানগুলির বিতরণ বিলম্বিত হয়েছিল তখন আমরা কেবল শহরের দোকানগুলি খুঁজতাম যদি আমরা সেগুলি কিনতে পারতাম। অন্যদের একটু বেশি চিন্তা প্রয়োজন।

দুর্ভাগ্যক্রমে, প্রতিটি সমস্যার সমাধান হয়নি। আমাদের প্রথম ধারণা ছিল পোষা প্রাণী এবং গাছপালার বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করা, প্রতিটি থেকে সেরা পাওয়া। উদ্ভিদের জন্য আমরা এটা করতে পারতাম, এই রোবটের সাহায্যে আমরা একটি উদ্ভিদ রাখতে সক্ষম হব যা আমাদের ঘর সাজায় এবং আমাদের এর যত্ন নিতে হবে না। কিন্তু পোষা প্রাণীদের জন্য, আমরা তাদের তৈরি কোম্পানির অনুকরণ করার উপায় খুঁজে পাইনি। আমরা মানুষকে অনুসরণ করার জন্য বিভিন্ন উপায় চিন্তা করেছিলাম, এবং আমরা একটি বাস্তবায়ন শুরু করেছি কিন্তু আমাদের এটি শেষ করার জন্য সময়ের অভাব ছিল।

আরও উন্নতি

যদিও আমরা যা চেয়েছিলাম তা পেতে ভালোবাসতাম, কিন্তু এই প্রকল্পের সাথে শেখা আশ্চর্যজনক ছিল। হয়তো আরো সময়ের সাথে আমরা আরও ভালো রোবট পেতে পারতাম। এখানে আমরা আমাদের রোবটকে উন্নত করার জন্য কিছু ধারণা প্রস্তাব করছি যা হয়তো আপনারা কেউ চেষ্টা করতে চান:

- বিভিন্ন রঙের (লাল, সবুজ,…) লেড যোগ করা যা ব্যবহারকারীকে বলে যে রোবটটি কখন চার্জ করা উচিত। ব্যাটারির পরিমাপ একটি ভোল্টেজ ডিভাইডারের সাহায্যে করা যেতে পারে যার সর্বোচ্চ ভোল্টেজ 5V থাকে যখন ব্যাটারি সম্পূর্ণভাবে চার্জ হয় যাতে এই ভোল্টেজটি Arduino দিয়ে পরিমাপ করা যায়। তারপর সংশ্লিষ্ট নেতৃত্ব চালু করা হয়।

- একটি জলের সেন্সর যুক্ত করা যা ব্যবহারকারীকে জানায় যে কখন জলাধার পুনরায় পূরণ করা উচিত (জল উচ্চতা সেন্সর)।

- একটি ইন্টারফেস তৈরি করা যাতে রোবট ব্যবহারকারীকে বার্তা পাঠাতে পারে।

এবং স্পষ্টতই, আমরা মানুষকে অনুসরণ করার লক্ষ্যটি ভুলে যেতে পারি না। পোষা প্রাণী হল এমন একটি জিনিস যা মানুষ সবচেয়ে বেশি পছন্দ করে, এবং যদি কেউ অর্জন করতে পারে যে রোবট এই আচরণের অনুকরণ করে। এটি সহজ করার জন্য, এখানে আমরা যা পেয়েছি তা প্রদান করতে যাচ্ছি।

ধাপ 10: কিভাবে মানুষ অনুসরণ করতে রোবট পেতে?

আমরা এটি করার সর্বোত্তম উপায় খুঁজে বের করেছি যে এটি তিনটি অতিস্বনক সেন্সর, একটি এমিটার এবং দুটি রিসিভার ব্যবহার করবে।

ট্রান্সমিটার

ট্রান্সমিটারের জন্য, আমরা 50% ডিউটি চক্র পেতে চাই। এটি করার জন্য, আপনাকে একটি 555 টাইমার ব্যবহার করতে হবে, আমরা NE555N ব্যবহার করেছি। ছবিতে, আপনি দেখতে পারেন কিভাবে সার্কিট তৈরি করা উচিত। কিন্তু আপনাকে আউটপুট 3, 1µF এ একটি অতিরিক্ত ক্যাপাসিটর যুক্ত করতে হবে। প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটারগুলি নিম্নলিখিত সূত্রগুলির সাথে গণনা করা হয়: (ছবি 1 এবং 2)

কারণ 50% শুল্ক চক্রটি কাম্য, t1 এবং t2 একে অপরের সমান হবে। সুতরাং 40 kHz ট্রান্সমিটার দিয়ে, t1 এবং t2 1.25*10-5 s এর সমান হবে। যখন আপনি C1 = C2 = 1 nF নেন, R1 এবং R2 হিসাব করা যায়। আমরা R1 = 15 kΩ এবং R2 = 6.8 kΩ গ্রহণ করেছি, নিশ্চিত করুন যে R1> 2R2!

যখন আমরা অসিলোস্কোপে সার্কিটে এটি পরীক্ষা করেছি, আমরা নিম্নলিখিত সংকেত পেয়েছি। স্কেল 5 µs/div তাই বাস্তবে ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় 43 kHz হবে। (ছবি 3)

রিসিভার

Arduino সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করার জন্য রিসিভারের ইনপুট সিগন্যাল খুব কম হবে, তাই ইনপুট সিগন্যাল বাড়ানো দরকার। এটি একটি ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ার তৈরি করে করা হবে।

Opamp এর জন্য, আমরা একটি LM318N ব্যবহার করেছি, যা আমরা Arduino থেকে 0 V এবং 5 V দিয়ে চালিত করেছি। এটি করার জন্য, আমাদের সিগন্যালের চারপাশে ভোল্টেজ বাড়াতে হয়েছিল যা দোলায়। এক্ষেত্রে এটিকে 2.5 V তে উন্নীত করা যৌক্তিক হবে। যেহেতু সরবরাহের ভোল্টেজ প্রতিসম নয়, তাই আমাদেরও প্রতিরোধকের আগে একটি ক্যাপাসিটর স্থাপন করতে হবে। এই ভাবে, আমরা একটি উচ্চ পাস ফিল্টার তৈরি করেছি। আমরা যে মানগুলি ব্যবহার করেছি তার সাথে, ফ্রিকোয়েন্সি 23 kHz এর চেয়ে বেশি হওয়া দরকার। যখন আমরা A = 56 এর একটি পরিবর্ধন ব্যবহার করতাম, সংকেতটি স্যাচুরেশনে চলে যেত যা ভাল নয়, তাই আমরা এর পরিবর্তে A = 18 ব্যবহার করেছি। এটি এখনও যথেষ্ট হবে। (ছবি 4)

এখন যেহেতু আমাদের একটি সাইনাস তরঙ্গ আছে, আমাদের একটি ধ্রুবক মান প্রয়োজন যাতে আরডুইনো এটি পরিমাপ করতে পারে। এটি করার একটি উপায় হল পিক ডিটেক্টর সার্কিট তৈরি করা। এইভাবে, আমরা দেখতে পারি যে ট্রান্সমিটারটি রিসিভার থেকে আরও আলাদা বা আগের সিগন্যালের তীব্রতার সমানুপাতিক ধ্রুবক সংকেত রেখে আগের চেয়ে ভিন্ন কোণে আছে কিনা। কারণ আমাদের একটি নির্ভুল পিক ডিটেক্টর দরকার, আমরা ডায়োড, 1N4148, ভোল্টেজ ফলোয়ারে রাখি। এর দ্বারা, আমাদের কোন ডায়োড ক্ষতি নেই এবং আমরা একটি আদর্শ ডায়োড তৈরি করেছি। ওপ্যাম্পের জন্য, আমরা সার্কিটের প্রথম অংশের মতো এবং একই পাওয়ার সাপ্লাই, 0 V এবং 5V ব্যবহার করেছি।

সমান্তরাল ক্যাপাসিটরের একটি উচ্চ মান থাকা প্রয়োজন, তাই এটি খুব ধীর গতিতে স্রাব করবে এবং আমরা এখনও প্রকৃত মানের মতো একই পিক ভ্যালু দেখতে পাচ্ছি। প্রতিরোধকও সমান্তরালভাবে স্থাপন করা হবে এবং খুব কম হবে না, কারণ অন্যথায় স্রাব বড় হবে। এই ক্ষেত্রে, 1.5µF এবং 56 kΩ যথেষ্ট। (ছবি 5)

ছবিতে মোট সার্কিট দেখা যায়। আউটপুট কোথায়, যা আরডুইনোতে যাবে। এবং 40 kHz AC সংকেত হবে রিসিভার, যেখানে এর অন্য প্রান্ত মাটির সাথে সংযুক্ত থাকবে। (ছবি 6)

আমরা আগেই বলেছি, আমরা রোবটে সেন্সরগুলিকে সংহত করতে পারিনি। কিন্তু সার্কিট কাজ করে তা দেখানোর জন্য আমরা পরীক্ষার ভিডিও সরবরাহ করি। প্রথম ভিডিওতে, পরিবর্ধন (প্রথম OpAmp এর পরে) দেখা যাবে। অসিলোস্কোপে ইতিমধ্যেই 2.5V এর অফসেট আছে তাই সংকেত মাঝখানে আছে, সেন্সর দিক পরিবর্তন করলে প্রশস্ততা পরিবর্তিত হয়। যখন দুটি সেন্সর একে অপরের মুখোমুখি হয়, তখন সাইনাসের প্রশস্ততা যখন সেন্সরের বড় কোণ বা উভয়ের মধ্যে দূরত্ব থাকে তার চেয়ে বেশি হবে। দ্বিতীয় ভিডিওতে (সার্কিটের আউটপুট), সংশোধিত সংকেত দেখা যায়। আবার, মোট ভোল্টেজ বেশি হবে যখন সেন্সরগুলি একে অপরের মুখোমুখি হবে যখন তারা নয়। ক্যাপাসিটরের স্রাবের কারণে এবং ভোল্ট/ডিভির কারণে সংকেত সম্পূর্ণ সোজা নয়। কোণ বা সেন্সরের মধ্যে দূরত্ব আর অনুকূল না থাকলে আমরা ক্রমাগত কমে যাওয়া একটি ধ্রুবক সংকেত পরিমাপ করতে সক্ষম হয়েছি।

তখন ধারণা ছিল রোবটকে রিসিভার এবং ব্যবহারকারীকে ট্রান্সমিটার তৈরি করা। রোবটটি কোন দিক থেকে সনাক্ত করতে পারে তার তীব্রতা সর্বোচ্চ এবং সেই দিকে যেতে পারে। একটি ভাল উপায় হতে পারে দুটি রিসিভার থাকা এবং রিসিভার অনুসরণ করা যা সর্বোচ্চ ভোল্টেজ সনাক্ত করে এবং এর চেয়েও ভালো উপায় হল তিনটি রিসিভার লাগানো এবং তাদের এলডিআর এর মত করে রাখা যাতে ব্যবহারকারীর সংকেত নির্গত হয় (সোজা, বাম বা ডান).