Kolový robot Mecanum - ovládaný pomocou Bluetooth: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Keďže si pamätám, vždy som chcel postaviť kolesový robot mecanum. Na trhu dostupné robotické platformy s kolesami mecanum boli pre mňa príliš drahé, a tak som sa rozhodol postaviť svojho robota od nuly.

Ako žiadny iný robot s kolesovým robotom meacanum sa nemôže bez problémov pohybovať naprieč. Táto funkcia je jedinečná a umožňuje ľahké manévrovanie v tesných priestoroch bez toho, aby ste museli otáčať na mieste.

Nuž, je čas pustiť sa do práce!

Potrebné diely v tomto projekte:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. Nosič dvojitého motora TB6612FNG x2
3. Modul Bluetooth HC-06 alebo podobný x1
4. Breadboard (min. Veľkosť) x1
5. Batérie Li-Po: 7,4 V 2 200 mAh a 11,1 V 2 800 mAh x 1
6. Mini nabíjačka batérií SKYRC iMAX B6 x1
7. Jednosmerný motor 12V x4
8. Koleso Mecanum x4
9. Prepojky a káble
10. Skrutky a matice
11. Podvozok vyrobený z plastu

Krok 1: Zostavenie podvozku robota

Prvá vec, ktorú ste museli urobiť, bolo odrezať kus plastovej dosky (153 x 260 mm). V ďalšom kroku som priskrutkoval jednosmerné motory umiestnené v kovovej trubici k plastovej základni. Namiesto 2 kovových rúrok môžete použiť aj 4 kovové držiaky na jednosmerné motory. Posledným krokom pri stavbe podvozku robota bolo osadenie kolies.

Krok 2: Montáž kolies Mecanum

Kolesá Mecanum by mali byť namontované správnym spôsobom. Správna konfigurácia vyžaduje, aby každé zo štyroch kolies mecanum bolo nastavené tak, ako je to znázornené na obrázku vyššie. Os otáčania horného valca každého kolesa by mala prechádzať stredom podvozku robota (bod C).

Krok 3: Pripojenie elektronických súčiastok

Mozog systému je Arduino Mega 2560. Ako vodič motora som použil dva nosiče dvojmotorových vodičov TB6612FNG. Tento regulátor motora má dostatočný rozsah prijateľných vstupných napätí (4,5 V až 13,5 V) a nepretržitý výstupný prúd (1 A na kanál). Robot je ovládaný pomocou bluetooth pomocou aplikácie pre Android. V tomto projekte som použil populárny lacný bluetooth modul HC-06. Elektronický systém je vybavený dvoma zdrojmi energie. Jeden na napájanie jednosmerných motorov (batéria LiPo 11,1 V, 1 300 mAh) a druhý na napájanie modulu Arduino a bluetooth (batéria LiPo 7,4 V, 1 800 mAh).

Všetky pripojenia elektronických modulov sú nasledujúce:

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

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

2. Ovládač dvoch motorov TB6612FNG -> 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 - napätie motora (4,5 až 13,5 V) - 11,1 V z batérie LiPo
   • Vcc - logické napätie (2,7 až 5,5) - 5V od Arduina
   • GND - GND

3. Ovládač dvoch motorov TB6612FNG -> DC motory

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

Krok 4: Mega kód Arduino

Úplný kód tohto projektu je k dispozícii na GitHub: odkaz

Program Arduino kontroluje v hlavnej slučke - „void loop ()“, či bol nový príkaz (znak) odoslaný z aplikácie Android prostredníctvom bluetooth. Ak existuje nejaký prichádzajúci znak zo série bluetooth, program začne vykonávať funkciu „void processInput ()“. Potom sa z tejto funkcie v závislosti od znaku volá konkrétna funkcia riadenia smeru (napr. Pre funkciu znakov „r“sa volá „void moveRight (int mspeed)“). Z danej funkcie riadenia smeru je každý motor nastavený na požadovanú rýchlosť a smer otáčania pomocou funkcie „void motorControl“, aby sa robot pohyboval v požadovanom smere.

Môžete použiť aj môj ďalší príklad kódu pre Arduino Mega 2560, ktorý vám umožní ovládať kolesový robot mecanum pomocou hlasových príkazov: odkaz. Okrem toho si budete musieť stiahnuť aplikáciu BT Voice Control for Arduino z Google Play.

Krok 5: Ovládanie kolesového robota Mecanum

Každé koleso mecanum má voľné valce, ktoré zvierajú s osou kolena uhol 45 stupňov. Táto konštrukcia kolesa umožňuje robotovi pohybovať sa akýmkoľvek smerom, ako je znázornené na obrázku vyššie. Modré a zelené šípky ukazujú smer trecích síl pôsobiacich na každé koleso mecanum. Pohybom všetkých štyroch kolies v rovnakom smere sa môžeme pohybovať dopredu alebo dozadu. Ovládaním dvoch kolies na jednej uhlopriečke v rovnakom smere a ďalších dvoch kolies v opačnom smere získame pohyb do strán, ako je znázornené na druhom obrázku (pohyb doprava).

Moju aplikáciu pre Android, ktorá vám umožňuje ovládať kolesový robot mecanum, si môžete stiahnuť z Google Play: odkaz

Ako používať aplikáciu pre Android:

• klepnite na tlačidlo ponuky alebo tri zvislé bodky (v závislosti od verzie vášho systému Android)
• vyberte kartu „Pripojiť zariadenie“
• klepnite na kartu „HC-06“a po chvíli by sa vám mala zobraziť správa „Pripojené k HC-06“
• po pripojení môžete svojho robota ovládať
• ak svoje zariadenie bluetooth HC-06 nevidíte, klepnite na tlačidlo „Vyhľadať zariadenia“
• pri prvom použití spárujte svoje zariadenia bluetooth zadaním predvoleného kódu „1234“

Ak by ste chceli vidieť moje ďalšie projekty súvisiace s robotikou, navštívte:

• môj web: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobilné roboty