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DIY Arduino和藍牙控制機器人手臂項目

作者:時間:2023-04-24來源:電子產品世界收藏

在這個項目中,我將向你展示如何使用Android手機建立一個控制的手臂。這個既可以在手動模式下操作,也可以在全自動模式下編程操作。

本文引用地址:http://www.kongbao21.cn/article/202304/445922.htm

你們已經在Electronics Hub看到了一個項目,我們從廢品中獲得了一切(除了電機和)。我們從你們那里得到了非常好的反應,在此基礎上,我們決定做一個更好的版本,如果我必須說,是2.0版。

這個 手臂項目是通過通信的安卓手機操作的。我們已經為安卓手機開發了一個應用程序,你可以用它來控制進行手動操作或為全自動操作編程。我將在后面的章節中解釋這些。

 

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 1

Arduino和藍牙控制的手臂 圖片1

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 2

Arduino和藍牙控制的機器人手臂的電路圖

讓我們從Arduino和藍牙控制的機械臂項目的電路圖開始。下面的圖片顯示了所有必要連接的電路圖。電路圖看起來非常簡單,但機械臂的構造部分卻有點復雜。

機器人手臂項目所需的組件

Arduino UNO 

4 x Tower Pro MG90S 金屬齒輪伺服電機 

HC-05藍牙模塊 

3D打印的機器人手臂部件,以及必要的螺絲、螺母和螺栓 

為Arduino和4個伺服電機提供適當的電源 

連接線 

安裝有自定義應用程序的安卓手機

部件描述

Arduino UNO和藍牙模塊在組件列表中是非常直接的,但有趣的組件是金屬齒輪舵機和3D打印的機械臂部件。

金屬齒輪舵機MG90S

機械臂結構中使用的伺服機是TowerPro MG90S金屬齒輪微型伺服機。我們選擇這種特殊的舵機是因為普通的塑料齒輪舵機不穩定,而且失速扭矩也較小。

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 3

在6.6V電源下,這種金屬齒輪舵機提供了2.2Kg/CM的失速扭矩(這比普通SG90舵機的扭矩要大得多)。

3D打印的機器人手臂

任何機械臂項目的重要特征之一是美學。daGHIZmo設計了一個名為EEZYbotARM的3D機械臂,并將文件上傳到Thingiverse網站。 

基于這些3D模型文件,我們使用當地的3D打印機網點制作了零件。質量非常好,尺寸也非常接近真實物體(不精確)。

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 11

如果你觀察上面的圖片,我已經把機器人手臂的部分指定為底座、肩部、肘部和握把。因此,伺服電機也被命名為底座伺服、肩部伺服、肘部伺服和握把伺服。

電路設計

如前所述,該電路的設計非常簡單。4個伺服電機的控制信號被連接到Arduino UNO的4個PWM引腳,如下所示: 底部伺服--引腳3,肩部伺服--引腳5,肘部伺服--引腳6,握力伺服--引腳9。

所有的伺服電機都有一個6V的電源,而Arduino UNO則有一個9V的電源。HC-05藍牙模塊的TX和RX連接到Arduino的RX0和TX0針腳,即針腳0和1。

注意:在對Arduino進行編程時不要連接藍牙模塊。

組裝3D打印的機械臂部件

如果我解釋機器人手臂3D部件的逐步組裝過程,這將是一個非常冗長和無聊的閱讀。因此,我將張貼一些完成的機器人的照片,并將制作一個單獨的視頻,介紹如何組裝機械臂。同時,請看一下這些圖片。

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 4

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 5

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 6

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 7

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 8

用于Arduino和藍牙控制的機械臂的安卓應用程序

除了使用電位器或通過計算機進行串行通信外,我們決定再進一步,為安卓手機設計一個簡單的應用程序,以控制機械臂。

下圖顯示了在運行安卓6.0版本的智能手機上的應用程序布局。但該應用程序已在安卓8.0版本中進行了測試,并且工作正常。

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 9

有四對箭頭控制鍵,每對分別用于肩部、肘部、底座和握把伺服。有一個程序按鈕,使用它,你可以啟用程序模式。關于這一點,在項目的工作中會有更多的介紹。

注意:

這個應用程序使用安卓手機的藍牙功能。這個應用程序現在還不能在Google Play Store中使用,因為它仍在測試中。

到目前為止,我們還沒有為iOS開發一個應用程序。

Arduino和藍牙控制的機械臂的工作原理

在這個項目中,我們設計和開發了一個簡單的、3D打印的、基于安卓手機的、Arduino和藍牙控制的機器人手臂。我們現在將看到這個機械臂的操作和工作。

在你的安卓手機上安裝應用程序,并提供必要的權限來訪問設備的藍牙。如果藍牙模塊(HC-05)沒有與手機配對,請使用手機的藍牙設置將其配對。

一旦設備配對成功,打開應用程序,它將自動列出已配對的藍牙設備。選擇正確的藍牙模塊,如果一切順利,你將進入主控板。

在這里,你可以看到機器人手臂的四個伺服電機的控制,即底座、肩部、肘部和握把。使用各伺服電機的方向鍵,控制機械臂。這一部分的工作是機器人手臂的手動操作,每一個動作都必須手動調整。

DIY Arduino & Bluetooth Controlled Robotic Arm Image 10

接下來是有趣的部分。你可以看到中間有一個叫做 "程序 "的按鈕。在操作的任何時候,如果你按下這個按鈕,機械臂就會RESET(移動到一個默認位置),編程模式被激活。

在這種模式下,您可以對機械臂進行編程,使其以自動方式執行一系列的任務。例如,如果您想從一個地方拾取小物體并將其放置在另一個地方,您不必一直手動調整數值。

你所需要做的就是進入編程模式,教機器人手臂按照一系列的步驟來完成任務。一旦您對機械臂進行編程,您可以運行該程序,它將循環這些編程的步驟,直到停止。

您也可以隨時暫停自動操作,并從同一地點恢復。此外,如果您想從編程模式中出來,手動操作機械臂,您可以簡單地 "關閉 "編程模式。

Arduino和藍牙控制的機器人手臂項目的亮點

這個機械臂可以用任何基于安卓系統的藍牙智能手機來控制。

安卓手機的專用應用程序可以控制機械臂。

有兩種操作模式: 手動模式和自動模式。

對于常規或手動操作,您可以通過操縱機械臂的單個伺服電機的值來控制機械臂。

當啟用編程模式時,您可以對機械臂進行編程,實現全自動操作。

機器人手臂包含四個金屬齒輪舵機和3D打印的結構部件。



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