Mecanum -pyörärobotti - Bluetooth -ohjattu: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Muistaakseni olen aina halunnut rakentaa mecanum -pyörärobotin. Markkinoilla olevat mecanum -pyörät -robottialustat olivat minulle hieman liian kalliita, joten päätin rakentaa robotin alusta.

Mikään muu robotti meacanum -pyörärobotti ei voi liikkua ilman vaikeuksia. Tämä ominaisuus tekee siitä ainutlaatuisen ja mahdollistaa helpon ohjaamisen ahtaissa tiloissa ilman tarvetta kiertää paikallaan.

No, on aika ryhtyä töihin!

Tässä projektissa tarvittavat osat:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. TB6612FNG Dual Motor Driver Carrier x2
3. HC-06 Bluetooth-moduuli tai vastaava x1
4. Leipälauta (min. Koko) x1
5. Li-Po-akut: 7,4 V 2200 mAh ja 11,1 V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 Mini -laturi x1
7. Tasavirtamoottori 12V x4
8. Mecanum -pyörä x4
9. Puserot ja kaapelit
10. Mutterit ja pultit
11. Runko muovia

Vaihe 1: Robottirakenteen rakentaminen

Ensimmäinen asia oli leikata pala muovilevyä (153x260 mm). Seuraavassa vaiheessa ruuvasin metalliputkeen sijoitetut tasavirtamoottorit muovialustaan. Kahden metalliputken sijasta voit käyttää myös 4 metallipidikettä tasavirtamoottoreille. Viimeinen vaihe robotin alustan rakentamisessa oli pyörien asentaminen.

Vaihe 2: Mecanum -pyörien asentaminen

Mecanum -pyörät on asennettava oikein. Oikea kokoonpano edellyttää, että kaikki neljä mecanum -pyörää on asetettu yllä olevan kuvan mukaisesti. Jokaisen pyörän ylärullan pyörimisakselin tulee ylittää robotin rungon keskipiste (kohta C).

Vaihe 3: Elektronisten osien liittäminen

Järjestelmän aivot ovat Arduino Mega 2560. Moottorin kuljettajana käytin kahta TB6612FNG -kaksimoottorista kuljettajapidintä. Tällä moottorinohjaimella on riittävä valikoima hyväksyttyjä tulojännitteitä (4,5 V - 13,5 V) ja jatkuva lähtövirta (1 A kanavaa kohti). Robottia ohjataan Bluetoothin kautta Android -sovelluksella. Tässä projektissa käytin suosittua halpaa Bluetooth-moduulia HC-06. Elektroninen järjestelmä on varustettu kahdella virtalähteellä. Yksi DC -moottoreiden (LiPo -akku 11,1 V, 1300 mAh) ja toinen Arduino- ja bluetooth -moduulin (LiPo -akku 7,4 V, 1800 mAh) toimittamiseen.

Kaikki elektronisten moduulien liitännät ovat seuraavat:

1. Bluetooth (esim. HC-06)-> Arduino Mega 2560

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

2. TB6612FNG Dual Motor Driver -> 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 - moottorin jännite (4,5 - 13,5 V) - 11,1 V LiPo -akusta
   • Vcc - logiikkajännite (2,7-5,5) - 5V Arduinolta
   • GND - GND

3. TB6612FNG -kaksimoottorinen ohjain -> DC -moottorit

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

Vaihe 4: Arduino Mega Code

Tämän projektin koko koodi on saatavilla GitHubissa: linkki

Arduino -ohjelma tarkistaa pääsilmukasta - "void loop ()", onko uusi komento (merkki) lähetetty Android -sovelluksesta Bluetoothin kautta. Jos Bluetooth -sarjasta tulee jotain merkkiä, ohjelma aloittaa "void processInput ()" -toiminnon suorittamisen. Tällöin tästä toiminnosta hahmosta riippuen kutsutaan erityinen suunnanhallintatoiminto (esim. "R" -merkkitoiminnolle "void moveRight (int mspeed)" kutsutaan). Tietyltä suunnanhallintatoiminnolta jokainen moottori asetetaan halutulle nopeudelle ja pyörimissuunnalle toiminnolla "void motorControl" siten, että robotti liikkuu haluttuun suuntaan.

Voit myös käyttää toista koodiesimerkkiäni Arduino Mega 2560 -laitteelle, jonka avulla voit ohjata mecanum -pyörärobottia äänikomennoilla: link. Lisäksi sinun on ladattava BT Voice Control for Arduino -sovellus Google Playsta.

Vaihe 5: Mecanum -pyörärobotin hallinta

Jokaisessa mecanum -pyörässä on vapaat rullat, jotka muodostavat 45 asteen kulman pyörän akselin kanssa. Tämän pyörän ansiosta robotti voi liikkua mihin tahansa suuntaan yllä olevan kuvan mukaisesti. Siniset ja vihreät nuolet osoittavat jokaiseen mecanum -pyörään vaikuttavien kitkavoimien suunnan. Siirtämällä kaikkia neljää pyörää samaan suuntaan voimme päästä eteen- tai taaksepäin. Hallitsemalla kahta pyörää yhdellä diagonaalilla samaan suuntaan ja muita kahta pyörää vastakkaiseen suuntaan, saadaan sivuttaisliike toisen kuvan mukaisesti (siirry oikealle).

Voit ladata Android -sovellukseni, jonka avulla voit ohjata mecanum -pyörärobottia Google Playsta: linkki

Android -sovelluksen käyttö:

• napauta valikkopainiketta tai 3 pystysuoraa pistettä (riippuen Android -versiosta)
• valitse välilehti "Yhdistä laite"
• napauta "HC-06" -välilehteä ja jonkin ajan kuluttua sinun pitäisi nähdä viesti "Yhdistetty HC-06: een"
• Yhdistämisen jälkeen voit ohjata robottiasi
• jos et näe Bluetooth-laitettasi HC-06, napauta "Etsi laitteita" -painiketta
• yhdistä Bluetooth -laitteesi ensimmäisellä käyttökerralla antamalla oletuskoodi "1234"

Jos haluat nähdä muita robotiikkaan liittyviä projekteja, käy osoitteessa:

• kotisivuni: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobiilirobotit