الكرسي الكهربائي المتوازن

الكرسي الكهربائي المتوازن

هذه التجربة يمكن تحسينها للاستخدامات التجارية لتصبح منخفضة التكلفة عن طريق وضع البرنامج من خلال بـطاقة أردوينو على ATtiny الرخيصة الثمن واستخدامها كبديل لـبـطاقة أردوينو في تشغيل الدارة وعمل اللوحة الكهربائية للدارة.

تقديم

الـيوم سوف نشرح صناعة شيء جميل ومسلي جدا وأيضا جديدا ومبتكرا وهو" الكرسي الكهربائي المتوازن" وهو يشبه شيء آخر يسمى السكوتر أو الزلاجة المتوازنة لصاحبها "XenonJohn".

واحتياجاتنا الاولية هي كما هو واضح من الصورة هو كرسي سباق مصنوع من الفيبر وأيضا محركين سكوتر بقدرة 250 وات وأيضا بعض العجلات التي تصلح للمـشروع.

ومصـدر الطاقة هنا هو بعض البطاريات من نوع ماكيتا وهي بطاريات قوية سهل الحصول عليها وأيضا سهلة الشحن والحمل ويمكن الحصول عليها من معارض الأجهزة الإلكترونية.

صفي ذهنك وابدأ بالتركيز لنبدأ معا بصناعة الكرسي المتوازن.

 الخطوة 1 : وصف الهيكل

للاسف لا يوجد صور تفصيلية لصناعة هيكل الكرسي وكانت المعلومات قليلة حول برمجة برنامج الموازنة لـ XenonJohn صاحب السكوتر المتوازن. ولكن سوف تجد في الخطوات القادمة ما يجعلك تفهم كيفية صنع الكرسي المتوازن وأيضا صناعة الكرسي الخاص بك لغرض التسلية أو الابتكار والتعديل عليه باذن الله.

الخطوة 2: الأجزاء

اليكم صور الأجزاء التي نحتاجها ويجب أن تترك لعقلك العنان في حين لم تجد جزء من الأجزاء أن تحاول ايجاد مـا يعوضه ويقوم بنفس الدور.

الأجزاء التي سنحتاجها

  • كرسي من أي نوع سوف يفي بالغرض ومن الافضل أن يكون مريحا في جلسته.

  • اردوينو اونو (Arduino Uno): تعتبر اشهر لوحات اردوينو و أقلها سعراً وكذلك اﻷكثر انتشارا بين الهواة ويمكن الحصول عليه من محلات الالكترونيات أو موقع e-bay أو انظر لطريقة صنعها على موقع إصنعها ذاته.

  • متحكمين للمحركين: نوع Sabertooth 2x52 أيضا يمكن الحصول عليه من الانترنت أو من مستوردي الالكترونيات.

    Sabertooth 2x52 Motor Controller

  • 5 قطع من منضمات التسارع ويمكن الحصول عليها من نفس المصادر.

    Five DOF accelometer

  • محركين مثل تـلك المستخدمـة في السكوتر وانا افضل أن يكونوا بقدرة 200 وات.

    two scooter motors

  • البطاريات: بطاريات SLA قوية ورخيصة وأيضا بطاريات ماكيتا تعتبر جيدة.

  • العجلات: كلما كانت العجلات اكبر كلما كانت افضل مع المطبات وحاول الحصول على عجلات بنفس حجم تروس المحرك إن أمكن.

  • كبلات محمية متعددة النواة: لمتحكم التسارع وأيضا كابلات قوية للمحرك.

    Shielded multi-core cable for the accelerometer and heavy power cable for the motors

  • مفتاح من نوعية Deadman Switch: وهو جيد هيث يقطع التيار في حين حدوث أي عطل بالالة.

  • أزرار للتحكم: والافضل أن يكون من نوعية عصا التحكم مثل التي تستخدم في الالعاب والطائرات.

    Toggle switch for turning. A joystick is good for this

  • مفاتيح تبديل: للتحكم بموازنة موضع الكرسي.

    Toggle switch for adjusting balance position

  • موصلات DC للأردوينو.

    DC connector for Arduino

  • مخارج دبابيس DIL لتوصيل الأردوينو.

    DIL pins to suit Arduino

  • شريط لاصق مزدوج من الجانبين لتثبيت الأجزاء الإلكترونية.

    Double sides tape

  • مفكات والأدوات المعتادة.

    Screws etc

  • انابيب معدنية للاطار.

    Metal tubing for the frame

الخطوة 3: الأدوات

الأدوات الأساسية ضرورية وأيضا ستحتاج التركيز والمهارة والأدوات لكي تقوم بلحم الاطار.

ادوات أخرى ستحتاجها

  • اداة لعمل ثقوب (مثقاب كهربائي مثلا)

  • قصدير ومكواة لحام

  • بنسة لتقشير السلوك وقصافة لقطعها

  • انابيب صغيرة للاحكام على الأسلاك المكشوفة قابلة للتسخين

الخطوة 4: صناعة الاطار

أهم مـا في الموضـوع هو صناعة الاطار انظر للصور جيدا. ستلاحظ وجود انبوب على شكل "U" فوق العجلات ليقـوم بمسك العجلات وأيضا الأحكام على المحرك مع وجـود عمود أساسي بينهم، ويجب عليك التـأكد مـن متانة العمود الأساسي حـتى لا ينثني جراء ضغط الوزن حين التجربة أو الاستعمال، وستلاحظ أيضا دعمها من الزاوية بشكليم مثل المثلث وهذا لتفادي انحناء العمود الرئيسي.


تم وضع عمود آخر مـركزي للإنحدار والفرملة وهو غير ضروري حيث أن تصميم الكرسي يوازن نفسه ولكنه مهـم لمنع الحوادث أو التخبط أثناء التجربة.


الكرسي المستخدم هنا هو كرسي سباق مصنوع مـن الفيبر ومن لا يملك مثله سنترك لك الخيال لتختار الكرسي المناسب من حولك.

الخطوة 5: المحركات

المحركات المستخـدمة هنا هي محركات ذات الترس بقـدرة 250 وات و24 فولط، وسرعته حوالـي 320 دورة في الدقيقة.


سمك التروس في العجلات المستخدمة هنا هو نفس سـمـك ترس المحرك واذا لم يكن يجب فكـها وتركيب تروس أخرى.


من الممكن استخدام السيور ولكن تكلفتها باهظة وهي مثل المستخدمة في الدراجات البخارية. وقد تم صنع طبق لحمل المحرك ولحمه في الإطـار الرئيسي مع وجود فتحتين للسماح للمحرك بالتحرك للأعلى وللأسفل بسهولة وهنـاك طرق أخرى لعمل ذلك مثل فـكـرة عمل السيارات حيث يوجد حـيز مصمم لحركة المحرك والتروس.

الخطوة 6: القطع الإلكترونية

في قسم الالكترونيات ستجد ثلاثة اشياء:

  1. وحدة تحكم المحرك

  2. اورديونو اونو (Arduino UNO)

  3. وحدة التحكم في التسارع

إحرص على أن تضع وحدتا التحكم في المحرك والتسارع في مكان آمـن حتى لا تنكسر أثناء الحادثة. نعم، قد تكون هناك حـادثة ولكنها ليست بالـمروعة أثناء تعلمـك التحكم في الكرسي.

يجب مراعاة ضبط وحدة التـسـارع مع المحور الرأسي وستجر أربعة ثقوب في لوحة التحكم. إجعلها للأسفل ووجه الشب للخلف كمـا تلاحظ في الصور.

من الممكن استخدام الشريط اللاصق المزدوج وله فائدة جيدة حيث انه يعتبر عازلا وقوي اللصق. المهم، تأكد من أنه مثبت جيدا. استخدم كذلك الأسلاك المحمية للتوصيل والاحكام عليها لمنع أي اصوات أثناء تجربة الروبوت:


أهم شيء أن لا ننسى المفاتيح والازرار وهي أدوات التحكم:

  1. مفتاح Deadman Switch: مميز في الصور باللون الاحمر ويجب أن يكون في وضع التشغيل لكي تعمل الآلة.

  2. مفتاح الطاقة الرئيسي: الذي يقطع التيار عن كل شيء وهنا هو مثبت على حامل البطارية.

  3. عصا التحكم: لكي تستطيع التحرك يمينا ويسارا وللأمام وسنرى خصائص برمجتها لاحقا.

  4. ضبط التوازن: الذي يسمح بتغير نقطة التوازن الخاصة بالكرسي.

قم بتوصيل الأسلاك بطريقة جيدة أو على نفس طريقة لوح التزلج الخاص بـ Xenonjohn's ما عدا المقاومات.

سوف ترى الرسم البياني للدارة وتميز بنفسك:

بعدما يتم توصيل الأسلاك وتحميل البرنامج لبطاقة أردوينو وإنهاء التركيب، يمكننا أن نقول أن الوقت حان لـتجربة الروبوت.

إرفعه على أي شيء عالي لكي ترفع العجلات من الأرض وقم بتشغيل المفتاح الرئيسي وابدأ بتحريك عصا التحكم. حينها من المفترض أن تكون قد بدأت العجلات بالدوران بسرعة بطيئة، اختبر التوازن والاتجاهات، إذا كان كل شيء جيد فـيمكنك الان عمل أول نزهة لك بالكرسي المتوازن.

schema-v1.pdf

schema-v2.pdf

الخطوة 7: البرمجة

البرنامج الرئيسي المستخدم في المشروع هو نفس البرنامج المستخدم في لوح التزلج، ولكن هناك اختلاف في برنامج التوجيه والتحكم في الحركة للامام والخلف.

المهم، البرنامج المطلوب تحميله لبطاقة أردوينو يمكنك تحميله انطلاقا من الرابط التالي:

**************************************************
Code bug updated on the 24th Feb 2012.
Issue with timing routine.
**************************************************

arduino-code-v1.txt 28 KB

arduino-code-v2.txt 28 KB

الخطوة 8: لقطات للكرسي بعد التجربة

{youtube}1hG24CTgBL4{/youtube}

في النهاية، بعد رؤية مشروع شيق كهذا ومحاولة العمل به سواء لغاية المتعة أو الهواية أو لاي غاية أخرى. كما ويجب أن تعلم أنه في حالة نجاحك من تنفيذه من أول محاولة فأنت تمتلك موهبة ويجب عليك تنميتها. وإن لم تستطع أن تنجزه من أول محاولة أو الثانية أو الثالثة فهذا ليس معناه فشلك. لكن يجب أن تحاول مرة وعشرة ولا تستسلم لليأس لأنك ستنجح حتما وبعد نجاحك ستشعر بالسعادة، وستشعر بتعلمك شيئا جديدا وإلى اللقاء في مشروع آخر.

تأليف

تأليف: ScitechWA

ترجمة بتصرف: محمد عبد الرحمن الانصاري (مصر)

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

المراجع

http://www.instructables.com/id/SciChair-Balancing-Electric-Chair/?ALLSTEPS

التعليقات   

 
سيمو
+1 # سيمو 2015-06-19 07:41
مشروع جميل يستحق التنفيذ والتطوير من أجل مساعدة إخواننا المعاقين
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث

المزيد في هذه الفئة :


Go to top