หุ่นยนต์ Mecanum Wheel - ควบคุมด้วย Bluetooth: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ตั้งแต่ฉันจำได้ ฉันอยากจะสร้างหุ่นยนต์ล้อ mecanum มาโดยตลอด แพลตฟอร์มหุ่นยนต์ล้อ mecanum ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดมีราคาแพงเกินไปสำหรับฉัน ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างหุ่นยนต์ตั้งแต่เริ่มต้น

เหมือนกับไม่มีหุ่นยนต์ล้อ mecanum ตัวอื่น ๆ ที่สามารถเคลื่อนที่ข้ามได้โดยไม่ยาก คุณลักษณะนี้ทำให้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวและช่วยให้เคลื่อนย้ายได้ง่ายในพื้นที่แคบโดยไม่จำเป็นต้องหมุนเข้าที่

เอาล่ะ ได้เวลาลงงานแล้ว!

ชิ้นส่วนที่จำเป็นในโครงการนี้:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. TB6612FNG ตัวยึดขับมอเตอร์คู่ x2
3. โมดูลบลูทูธ HC-06 หรือ x1. ที่คล้ายกัน
4. เขียงหั่นขนม (ขนาดต่ำสุด) x1
5. แบตเตอรี่ Li-Po: 7.4V 2200 mAh และ 11.1V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็ก x1
7. มอเตอร์ DC 12V x4
8. ล้อ Mecanum x4
9. จัมเปอร์และสายเคเบิล
10. น็อตและสลักเกลียว
11. แชสซีทำจากพลาสติก

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างโครงหุ่นยนต์

สิ่งแรกที่ต้องทำคือตัดแผ่นพลาสติก (153x260 มม.) ในขั้นตอนต่อไป ฉันขันมอเตอร์กระแสตรงที่วางอยู่ในท่อโลหะเข้ากับฐานพลาสติก แทนที่จะใช้ท่อโลหะ 2 ท่อ คุณสามารถใช้ตัวยึดโลหะ 4 ตัวสำหรับมอเตอร์กระแสตรงได้ ขั้นตอนสุดท้ายในการสร้างโครงหุ่นยนต์คือการติดตั้งล้อ

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้งล้อ Mecanum

ควรติดตั้งล้อ Mecanum อย่างถูกวิธี การกำหนดค่าที่ถูกต้องต้องมีการตั้งค่าล้อ mecanum สี่ล้อตามที่แสดงในภาพด้านบน แกนหมุนของลูกกลิ้งบนของล้อแต่ละล้อควรข้ามศูนย์กลางของโครงหุ่นยนต์ (จุด C)

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

สมองของระบบคือ Arduino Mega 2560 ในฐานะไดรเวอร์มอเตอร์ ฉันใช้ตัวพาไดรเวอร์มอเตอร์คู่ TB6612FNG สองตัว ตัวควบคุมมอเตอร์นี้มีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ยอมรับได้เพียงพอ (4.5V ถึง 13.5V) และกระแสเอาต์พุตต่อเนื่อง (1A ต่อช่องสัญญาณ) หุ่นยนต์ถูกควบคุมผ่านบลูทูธโดยใช้แอปพลิเคชัน Android ในโครงการนี้ ฉันใช้โมดูลบลูทูธยอดนิยมราคาไม่แพง HC-06 ระบบอิเล็กทรอนิกส์มีแหล่งพลังงานสองแหล่ง หนึ่งสำหรับการจัดหามอเตอร์ DC (แบตเตอรี่ LiPo 11.1V, 1300 mAh) และอีกชุดหนึ่งเพื่อจัดหา Arduino และโมดูลบลูทู ธ (แบตเตอรี่ LiPo 7.4V, 1800 mAh)

การเชื่อมต่อโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดมีดังต่อไปนี้:

1. บลูทูธ (เช่น HC-06) -> Arduino Mega 2560

   • TXD - RX1 (19)
   • RXD - TX1 (18)
   • VCC - 5V
   • GND - GND

2. TB6612FNG ไดรเวอร์มอเตอร์คู่ -> Arduino Mega 2560

   • RightFrontMotor_PWMA - 2
   • LeftFrontMotor_PWMB - 3
   • RightRearMotor_PWMA - 4
   • LeftRearMotor_PWMB - 5
   • RightFrontMotor_AIN1 - 22
   • RightFrontMotor_AIN2 - 23
   • LeftFrontMotor_BIN1 - 24
   • LeftFrontMotor_BIN2 - 25
   • RightRearMotor_AIN1 - 26
   • RightRearMotor_AIN2 - 27
   • LeftRearMotor_BIN1 - 28
   • LeftRearMotor_BIN2 - 29
   • STBY - Vcc
   • VMOT - แรงดันมอเตอร์ (4.5 ถึง 13.5 V) - 11.1V จากแบตเตอรี่ LiPo
   • Vcc - แรงดันลอจิก (2.7 ถึง 5.5) - 5V จาก Arduino
   • GND - GND

3. TB6612FNG ไดรเวอร์มอเตอร์คู่ -> มอเตอร์กระแสตรง

   • MotorDriver1_A01 - RightFrontMotor
   • MotorDriver1_A02 - RightFrontMotor
   • MotorDriver1_B01 - LeftFrontMotor
   • MotorDriver1_B02 - LeftFrontMotor
   • MotorDriver2_A01 - ด้านหลังมอเตอร์
   • MotorDriver2_A02 - ด้านหลังมอเตอร์
   • MotorDriver2_B01 - LeftRearMotor
   • MotorDriver2_B02 - LeftRearMotor

ขั้นตอนที่ 4: Arduino Mega Code

รหัสเต็มสำหรับโครงการนี้มีอยู่ที่ GitHub: link

โปรแกรม Arduino ตรวจสอบในลูปหลัก - "void loop()" ว่าคำสั่งใหม่ (อักขระ) ถูกส่งจากแอพ Android ผ่านบลูทู ธ หรือไม่ หากมีอักขระที่เข้ามาจากบลูทูธซีเรียล โปรแกรมจะเริ่มการทำงานของฟังก์ชัน "void processInput()" จากนั้นจากฟังก์ชันนี้ขึ้นอยู่กับอักขระที่เรียกใช้ฟังก์ชันควบคุมทิศทางเฉพาะ (เช่นสำหรับฟังก์ชันอักขระ "r" "void moveRight(int mspeed)" จะถูกเรียก) จากฟังก์ชันการควบคุมทิศทางที่กำหนด มอเตอร์แต่ละตัวจะถูกตั้งค่าเป็นความเร็วและทิศทางของการหมุนที่ต้องการโดยฟังก์ชัน "void motorControl" เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต้องการ

คุณยังสามารถใช้ตัวอย่างโค้ดอื่นของฉันสำหรับ Arduino Mega 2560 ที่ให้คุณควบคุมหุ่นยนต์ล้อ mecanum โดยใช้คำสั่งเสียง: ลิงก์ นอกจากนี้ คุณจะต้องดาวน์โหลดแอป BT Voice Control สำหรับ Arduino จาก Google Play

ขั้นตอนที่ 5: การควบคุมหุ่นยนต์ Mecanum Wheel

ล้อ mecanum ทุกอันมีลูกกลิ้งอิสระ ซึ่งทำมุม 45 องศากับแกนของล้อ การออกแบบล้อนี้ช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปในทิศทางใดก็ได้ดังแสดงในรูปด้านบน ลูกศรสีน้ำเงินและสีเขียวแสดงทิศทางของแรงเสียดทานที่กระทำต่อวงล้อ mecanum แต่ละล้อ โดยการเคลื่อนที่ทั้งสี่ล้อไปในทิศทางเดียวกัน เราสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้ การควบคุมสองล้อบนแนวทแยงหนึ่งในทิศทางเดียวกันและอีกสองล้อในทิศทางตรงกันข้าม เราจะเคลื่อนที่ไปด้านข้างดังแสดงในรูปที่สอง (เลื่อนไปทางขวา)

คุณสามารถดาวน์โหลดแอป Android ของฉันที่ให้คุณควบคุมหุ่นยนต์ล้อ mecanum จาก Google Play ได้: ลิงค์

วิธีใช้แอพ Android:

• แตะปุ่มเมนูหรือจุดแนวตั้ง 3 จุด (ขึ้นอยู่กับเวอร์ชันของ Android ของคุณ)
• เลือกแท็บ "เชื่อมต่ออุปกรณ์"
• แตะที่แท็บ "HC-06" และหลังจากนั้นสักครู่คุณจะเห็นข้อความ "เชื่อมต่อกับ HC-06"
• หลังจากเชื่อมต่อแล้ว คุณสามารถควบคุมหุ่นยนต์ของคุณได้
• หากคุณไม่เห็นอุปกรณ์บลูทูธ HC-06 ให้แตะปุ่ม "สแกนหาอุปกรณ์"
• ในการใช้งานครั้งแรกจับคู่อุปกรณ์บลูทูธของคุณโดยป้อนรหัสเริ่มต้น "1234"

หากคุณต้องการดูโครงการอื่น ๆ ของฉันที่เกี่ยวข้องกับวิทยาการหุ่นยนต์ โปรดไปที่:

• เว็บไซต์ของฉัน: www.mobilerobots.pl
• facebook: หุ่นยนต์เคลื่อนที่