ربات چرخ Mecanum - کنترل بلوتوث: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

از زمانی که به خاطر دارم همیشه می خواستم یک ربات چرخ دار بسازم. سکوهای رباتیک mecanum wheel موجود در بازار برای من کمی گران بودند ، بنابراین تصمیم گرفتم ربات خود را از ابتدا بسازم.

مانند هیچ ربات دیگری که ربات چرخ می تواند بدون هیچ مشکلی حرکت کند. این ویژگی آن را منحصر به فرد می کند و امکان مانور آسان در فضاهای تنگ و بدون نیاز به چرخش در محل را می دهد.

خوب ، وقت آن است که دست به کار شوید!

قطعات مورد نیاز در این پروژه:

1. آردوینو مگا 2560 x1
2. درایور دو موتوره TB6612FNG حامل x2
3. ماژول بلوتوث HC-06 یا x1 مشابه آن
4. تخته نان (اندازه حداقل) x1
5. باتری های Li-Po: 7.4 ولت 2200 میلی آمپر ساعت و 11.1 ولت 2800 میلی آمپر ساعت x1
6. شارژر باتری SKYRC iMAX B6 Mini x1
7. موتور DC 12V x4
8. چرخ Mecanum x4
9. بلوز و کابل
10. پیچ و مهره
11. شاسی ساخته شده از پلاستیک

مرحله 1: ساخت شاسی روبات

اولین کاری که باید انجام شود این بود که یک تکه صفحه پلاستیکی (153x260 میلی متر) را برش دهید. در مرحله بعد موتورهای dc را که در یک لوله فلزی قرار گرفته اند به پایه پلاستیکی پیچ کردم. به جای 2 لوله فلزی ، می توانید از 4 نگهدارنده فلزی برای موتورهای DC استفاده کنید. آخرین مرحله در ساخت شاسی ربات ، نصب چرخ ها بود.

مرحله 2: نصب چرخ های Mecanum

چرخهای Mecanum باید به روش صحیح نصب شوند. پیکربندی صحیح مستلزم آن است که هر یک از چهار چرخ مکانیک به نحوی تنظیم شده باشد که در تصویر بالا نشان داده شده است. محور چرخش غلتک بالای هر چرخ باید از مرکز شاسی روبات عبور کند (نقطه C).

مرحله 3: اتصال قطعات الکترونیکی

مغز سیستم Arduino Mega 2560 است. به عنوان راننده موتور ، من از دو حامل راننده دو موتور TB6612FNG استفاده کردم. این کنترل کننده موتور دارای محدوده کافی از ولتاژهای ورودی قابل قبول (4.5 ولت تا 13.5 ولت) و جریان خروجی پیوسته (1 آمپر در هر کانال) است. ربات از طریق بلوتوث با استفاده از برنامه Android کنترل می شود. در این پروژه از یک ماژول بلوتوث ارزان ارزان HC-06 استفاده کردم. سیستم الکترونیکی مجهز به دو منبع تغذیه است. یکی برای تامین موتورهای DC (باتری LiPo 11.1V ، 1300 میلی آمپر ساعت) و دیگری برای تأمین ماژول آردوینو و بلوتوث (باتری LiPo 7.4 ولت ، 1800 میلی آمپر ساعت).

تمام اتصالات ماژول های الکترونیکی به شرح زیر است:

1. بلوتوث (به عنوان مثال HC-06)-> Arduino Mega 2560

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

2. درایور دو موتور 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 - ولتاژ موتور (4.5 تا 13.5 ولت) - 11.1 ولت از باتری LiPo
   • Vcc - ولتاژ منطقی (2.7 تا 5.5) - 5 ولت از آردوینو
   • GND - GND

3. درایور دو موتور TB6612FNG -> موتورهای DC

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

مرحله 4: Arduino Mega Code

کد کامل این پروژه در GitHub در دسترس است: پیوند

برنامه آردوینو در حلقه اصلی - "void loop ()" بررسی می کند که آیا فرمان جدید (کاراکتر) از برنامه Android از طریق بلوتوث ارسال شده است. در صورت وجود هرگونه کاراکتر ورودی از سریال بلوتوث ، برنامه اجرای عملکرد "void processInput ()" را آغاز می کند. سپس از این تابع بسته به نویسه ، یک تابع کنترل جهت خاص نامیده می شود (به عنوان مثال برای عملکرد "r" کاراکتر "void moveRight (int mspeed)" نامیده می شود). از یک عملکرد کنترل جهت معین ، هر موتور با عملکرد "void motorControl" روی سرعت و جهت چرخش دلخواه تنظیم می شود تا ربات در جهت مورد نظر حرکت کند.

همچنین می توانید از مثال کد دیگر من برای Arduino Mega 2560 استفاده کنید که به شما امکان می دهد با استفاده از دستورات صوتی یک ربات چرخان را کنترل کنید: پیوند. علاوه بر این ، باید برنامه BT Voice Control for Arduino را از Google Play بارگیری کنید.

مرحله 5: کنترل ربات Mecanum Wheel

هر چرخ مکانیکی دارای غلطک های رایگان است که با محور چرخ زاویه 45 درجه ایجاد می کند. این طراحی چرخ به ربات اجازه می دهد تا در هر جهتی حرکت کند همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است. فلش های آبی و سبز جهت نیروهای اصطکاکی را که بر روی هر یک از چرخ های مکانیکی عمل می کنند ، نشان می دهند. با حرکت هر چهار چرخ در یک جهت می توان حرکت رو به جلو یا عقب را انجام داد. با کنترل دو چرخ در یک مورب در یک جهت و دو چرخ دیگر در جهت مخالف ، حرکت جانبی را در شکل دوم نشان می دهیم (حرکت به راست).

شما می توانید برنامه Android من را که به شما امکان می دهد روبات چرخ mecanum را از طریق Google Play بارگیری کنید بارگیری کنید:

نحوه استفاده از برنامه Android:

• روی دکمه منو یا 3 نقطه عمودی ضربه بزنید (بسته به نسخه Android شما)
• برگه "اتصال دستگاه" را انتخاب کنید
• روی برگه "HC-06" ضربه بزنید و پس از مدتی باید پیام "متصل به HC-06" را مشاهده کنید
• پس از اتصال ، می توانید ربات خود را کنترل کنید
• اگر دستگاه بلوتوث خود را HC-06 نمی بینید ، روی دکمه "اسکن دستگاه ها" ضربه بزنید
• در اولین استفاده از دستگاه بلوتوث خود را با وارد کردن کد پیش فرض "1234" جفت کنید

اگر مایل هستید پروژه های دیگر من در زمینه رباتیک را ببینید ، لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:

• وب سایت من: www.mobilerobots.pl
• فیس بوک: روبات های تلفن همراه