[Arduino Robot] วิธีสร้างหุ่นยนต์ Motion Capture - หุ่นยนต์หัวแม่มือ - เซอร์โวมอเตอร์ - รหัสที่มา: 26 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

หุ่นยนต์หัวแม่มือ. ใช้โพเทนชิออมิเตอร์ของเซอร์โวมอเตอร์ MG90S มันสนุกและง่ายมาก! รหัสนั้นง่ายมาก มีประมาณ 30 เส้นเท่านั้น ดูเหมือนภาพเคลื่อนไหว

กรุณาทิ้งคำถามหรือข้อเสนอแนะ!

[การเรียนการสอน]

• ซอร์สโค้ด
• ไฟล์การพิมพ์ 3 มิติ

[เกี่ยวกับผู้ผลิต]

Youtube

ขั้นตอนที่ 1: ARDUINO PARTS

ติดตั้ง Arduino IDE

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

ติดตั้งไดรเวอร์ CH340 (สำหรับเวอร์ชั่นภาษาจีน)

https://www.wch.cn/download/CH341SER_ZIP.html

ดาวน์โหลด - รหัสที่มา

• https://github.com/happythingsmaker/ThumbsRobot
• อย่างที่คุณเห็นมีไฟล์ zip แตกไฟล์ทั้งหมดและดับเบิลคลิกที่ไฟล์ซอร์สโค้ด

เลือกบอร์ด / โปรเซสเซอร์ / พอร์ต Com

• Arduino นาโน
• ATmega328P (บูตโหลดเดอร์รุ่นเก่า)

เสียบ Arduino nano. ของคุณ

เสียบสาย USB แล้วพอร์ตใหม่จะปรากฏขึ้น

ค้นหา / เลือกพอร์ต com ที่เกิดขึ้นใหม่

• คลิกพอร์ตที่ปรากฏและกดปุ่มอัปโหลด
• กดปุ่มอัพโหลด

ขั้นตอนที่ 2: ชิ้นส่วนการพิมพ์ 3 มิติ

ดาวน์โหลดไฟล์การสร้างแบบจำลอง 3 มิติจาก Thingiverse

https://www.thingiverse.com/thing:2844993

พิมพ์ทุกส่วนทีละส่วน

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนวงจร

ใช้บอร์ดขยาย Arduino Nano เนื่องจาก Arduino Nano นั้นไม่มีพินจำนวนมาก คุณจึงต้องใช้บอร์ดขยาย

เมื่อคุณดูสายไฟที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ คุณจะเห็นสามสี สีเหลือง สีแดง และสีน้ำตาล สีน้ำตาลจะต้องเชื่อมต่อกับ G (Ground)

ในขั้นตอนต่อไปเราจะดูอย่างละเอียดอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 4: ชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ - เตรียมชิ้นส่วนทั้งหมด

[อะไหล่]

• 1 x Arduino นาโน
• 1 x บอร์ดขยาย Arduino Nano
• 6 x เซอร์โวมอเตอร์
• 2 x ลูกตาของเล่น
• สลักเกลียว 12 x (2 * 6 มม.)

[เครื่องมือ]

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (Anet A8)
• เส้นใยสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ (PLA 1.75mm)
• คีมตัดสายไฟ
• คีมตัดลวด
• ปืนกาวร้อนละลาย
• ไขควงแฉก (+)
• เทปไฟฟ้า
• เครื่องมือบัดกรี(Hakko)
• หัวแร้ง
• ไขควงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 5: ปรับเปลี่ยนเซอร์โวมอเตอร์ 3 ตัวเป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่ง

ขั้นตอนต่อไปนี้แสดงวิธีการปรับเปลี่ยนเซอร์โวมอเตอร์ให้เป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่ง โดยทั่วไปแล้วเซอร์โวมอเตอร์ส่วนใหญ่มีโพเทนชิออมิเตอร์หรือตัวเข้ารหัสเพื่อรับค่ามุม

เราจะใช้โพเทนชิออมิเตอร์นั้นเอง เราต้องเปิดเคส ถอดบอร์ดแล้วเดินสายใหม่อีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 6: คลายเกลียว 4 Bolt ที่ด้านหลังแล้วเปิดเคสด้านหน้า

คุณจะต้องใช้ไขควงปากแบนเพราะมันเล็กเกินไป มอเตอร์มี 3 ส่วน คือ หน้า ตัว และหลัง

เมื่อเปิดฝากระโปรงหน้าจะเจอเกียร์ ที่จริงแล้ว เราไม่ได้ใช้มอเตอร์นี้เป็น "มอเตอร์" ดังนั้น เกียร์จึงไม่จำเป็นอีกต่อไปในทางทฤษฎี แต่เราจะใช้บางส่วนเพื่อให้มุมการทำงานยังคงมีข้อจำกัดในการหมุน

ขั้นตอนที่ 7: ถอดเกียร์ 3 ออก

โพเทนชิออมิเตอร์ในเซอร์โวมอเตอร์มีข้อ จำกัด เชิงมุมซึ่งอยู่ที่ประมาณ 180 องศา โพเทนชิออมิเตอร์มีกลไกการจำกัดของตัวเองแต่มันอ่อนมาก มักจะหักง่าย เกียร์จึงให้กลไกอื่นเพื่อป้องกันเกียร์ เกียร์แรกมีกันชนพลาสติกที่จะสัมผัสกับเกียร์สอง

เราต้องการเกียร์แรกสำหรับเฟรมโดยรวม เกียร์สองจำเป็นสำหรับข้อจำกัด ดังนั้นเราจึงไม่สามารถกำจัดพวกเขาได้ เราสามารถถอดเกียร์สามออกได้

คุณอาจสงสัยว่าทำไมเราต้องถอดเกียร์ เซอร์โวมอเตอร์ทั้งสามนี้จะใช้สำหรับรับข้อมูลมุม หากมีเกียร์อยู่ การเคลื่อนที่จะแข็งทื่อ ดังนั้น เราต้องกำจัดเกียร์หนึ่งออกจากพวกมัน

ขั้นตอนที่ 8: เดินสายใหม่ / บัดกรี

ตัดสายไฟที่ต่อกับมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 9: ใช้เครื่องมือบัดกรีและถอดบอร์ด

ขั้นตอนที่ 10: ตัดลวดและเตรียมการบัดกรี

และทาแป้งบางๆ แล้วสอดตะกั่วลงไปบนสายเคเบิล

ขั้นตอนที่ 11: ประสานมัน

จากซ้ายสุด แดง เหลือง น้ำตาล

ขั้นตอนที่ 12: ใส่กาวบนมัน

และกู้คืนด้านหลัง

เราต้องการโพเทนชิโอมิเตอร์อีก 2 ตัว ทำงานแบบเดียวกันกับมอเตอร์อีกสองตัว

ขั้นตอนที่ 13: สร้างชั้นใต้ดินร่วมแรก

ฉันใช้กระดานทำอาหารในการทำโครงงานนี้ มีราคาถูกและมั่นคงในการใช้งาน ในการยึดโครงบนกระดาน คุณจะต้องใช้สกรูที่มีปลายแหลม ทำให้รูและด้ายในเวลาเดียวกัน

มีมอเตอร์ 6 ตัว 3 มอเตอร์ด้านซ้ายเป็นมอเตอร์เดิม ในทางกลับกันมีมอเตอร์ 3 ตัวที่ดัดแปลงก่อนขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 14: สร้างข้อต่อหันเห

คุณจะต้องใช้สลักเกลียว M2 * 6 มม.

ขั้นตอนที่ 15: ประกอบข้อต่อหันเหด้วยมอเตอร์ตัวแรก

ดังที่คุณเห็นในภาพสุดท้าย คุณจะต้องวางข้อต่อในแนวนอน และตำแหน่งควรเป็น 90 องศาของทั้งมอเตอร์และโพเทนชิออมิเตอร์

กล่าวอีกนัยหนึ่งคุณสามารถหมุนข้อต่อหันเห 90 องศาตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกาจากตำแหน่งนั้น

ขั้นตอนที่ 16: ประกอบ Arduino Nano ด้วยบอร์ดขยาย Arduino Nano

ให้แน่ใจว่าทิศทาง พอร์ต USB จะอยู่ด้านเดียวกับแจ็ค DC

ขั้นตอนที่ 17: การเชื่อมต่อชั้นแรก

โพเทนชิออมิเตอร์เชื่อมต่อกับ Analog 0 pin ของ Arduino คุณต้องเสียบปลั๊กให้ถูกต้อง Arduino Nano นี้มี 8 ช่อง ADC (Analog Digital Converter) โดยทั่วไป โพเทนชิออมิเตอร์จะให้ระดับแอนะล็อกหรือโวเลต คุณสามารถอ่านค่าโวลต์นั้นได้โดยใช้หมุด ADC

อีกด้านหนึ่ง เซอร์โวมอเตอร์เชื่อมต่อกับ Digital 9 ของ Arduino เซอร์โวมอเตอร์สามารถควบคุมได้โดยใช้ PWM (Pulse Width Modulation) Arduino Nano มีพิน PWM 6 ช่อง (พิน 9, 10, 11, 3, 5 และ 6) ดังนั้น เราจึงสามารถใช้เซอร์โวมอเตอร์ได้ถึง 6 ตัว

ในขั้นตอนนี้ซอร์สโค้ดจะมีลักษณะดังนี้

#รวม

เซอร์โวเซอร์โว [6]; ตั้งค่าเป็นโมฆะ () {pinMode (A0, INPUT); servo[0].attach(9);}int tempADC[3] = {0};void loop() { tempADC[0] = analogRead(A0); servo[0].write(map(tempADC[0], 0, 1023, 0, 180));}

ขั้นตอนที่ 18: ประกอบเลเยอร์ที่สอง

ชั้นที่สองก็ทำได้ง่ายเช่นกัน สิ่งที่คุณต้องระวังคือการวางไว้ในตำแหน่งที่ถูกต้องเมื่อคุณเสียบสายเคเบิลเข้ากับ Arduino

• เซอร์โวมอเตอร์ด้านซ้ายเชื่อมต่อกับพิน 10
• โพเทนชิออมิเตอร์ที่ถูกต้องเชื่อมต่อกับ A1

#รวม

เซอร์โวเซอร์โว [6]; ตั้งค่าเป็นโมฆะ () {pinMode (A0, INPUT); โหมดพิน (A1, INPUT); เซอร์โว[0].แนบ(9); servo[1].attach(10);}int tempADC[3] = {0};void loop() { tempADC[0] = analogRead(A0); servo[0].write(map(tempADC[0], 0, 1023, 0, 180)); tempADC [1] = analogRead (A1); เซอร์โว[1].write(map(tempADC[1], 0, 1023, 0, 180));}

ขั้นตอนที่ 19: ประกอบเฟรมเลเยอร์ที่ 3

ขั้นตอนที่ 20: ประกอบเฟรมด้วยมอเตอร์ตัวที่ 2 / โพเทนชิออมิเตอร์

ขั้นตอนที่ 21: ประกอบมอเตอร์ตัวที่ 3 เข้ากับกรอบร่วม

ขั้นตอนที่ 22: เสียบสายเคเบิลเข้ากับ Arduino

• มอเตอร์ตัวที่ 3 เชื่อมต่อกับพิน 11
• โพเทนชิออมิเตอร์ตัวที่ 3 เชื่อมต่อกับ A2

รหัสมีลักษณะเช่นนี้

#include เซอร์โวเซอร์โว[6];เป็นโมฆะการตั้งค่า() {pinMode(A0, INPUT); โหมดพิน (A1, INPUT); โหมดพิน (A2, INPUT); เซอร์โว[0].แนบ(9); เซอร์โว[1].แนบ(10); เซอร์โว[2].attach(11);}int tempADC[3] = {0};void loop() { tempADC[0] = analogRead(A0); servo[0].write(map(tempADC[0], 0, 1023, 0, 180)); tempADC [1] = analogRead (A1); เซอร์โว[1].write(map(tempADC[1], 0, 1023, 0, 180)); tempADC[2] = analogRead (A2); เซอร์โว [2].write (แผนที่ (tempADC [2], 0, 1023, 0, 180));}

ขั้นตอนที่ 23: ประกอบ Thumbs Frame

ขั้นตอนที่ 24: ทดสอบและปรับมุม

เสียบสาย USB เข้ากับแหล่งพลังงานใด ๆ แล้วหุ่นยนต์จะเปิดขึ้นในไม่ช้า มุมอาจแตกต่างกันเล็กน้อย ปรับมุมทีละมุม

ขั้นตอนที่ 25: หุ่นยนต์อีกหนึ่งตัว?

หากคุณต้องการสร้างหุ่นยนต์เพิ่มอีกหนึ่งตัว คุณก็สามารถทำได้ เสียบเซอร์โวเข้ากับ 3, 5 และ 6

#include เซอร์โวเซอร์โว[6]; การตั้งค่าเป็นโมฆะ () {pinMode (A0, INPUT); โหมดพิน (A1, INPUT); โหมดพิน (A2, INPUT); เซอร์โว[0].แนบ(9); เซอร์โว[1].แนบ(10); เซอร์โว[2].แนบ(11); เซอร์โว[3].แนบ(3); เซอร์โว[4].แนบ(5); servo[5].attach(6);}int tempADC[3] = {0};void loop() { tempADC[0] = analogRead(A0); servo[0].write(map(tempADC[0], 0, 1023, 0, 180)); เซอร์โว[3].write(map(tempADC[0], 0, 1023, 0, 180)); tempADC [1] = analogRead (A1); เซอร์โว[1].write(map(tempADC[1], 0, 1023, 0, 180)); เซอร์โว[4].write(map(tempADC[1], 0, 1023, 0, 180)); tempADC[2] = analogRead (A2); เซอร์โว [2].write (แผนที่ (tempADC [2], 0, 1023, 0, 180)); เซอร์โว[5].write(map(tempADC[2], 0, 1023, 0, 180));}

ขั้นตอนที่ 26: เสร็จแล้ว

หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดทิ้งมันไว้:)

รองชนะเลิศการประกวดไมโครคอนโทรลเลอร์