• 方案介紹
  • 相關(guān)推薦
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

基于Arduino的平衡車機(jī)械臂

2024/12/23
1666
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點(diǎn)資訊討論

視頻:

基于Arduino的平衡車機(jī)械臂

引言

在這篇文章中,我們將一起探索如何構(gòu)建一個(gè)兩輪驅(qū)動的機(jī)器人車,并配備有一個(gè)機(jī)器人臂,這個(gè)項(xiàng)目適合初學(xué)者,并且可以在動態(tài)環(huán)境中執(zhí)行各種操作任務(wù)。這個(gè)項(xiàng)目在摩洛哥的Orange Digital Center開發(fā),這是一個(gè)致力于促進(jìn)創(chuàng)新、創(chuàng)造力和快速原型制作的場所。在這里,個(gè)人和團(tuán)隊(duì)可以訪問到最先進(jìn)的工具,包括3D打印機(jī)、激光切割機(jī)以及各種電子和機(jī)械資源。本文將詳細(xì)介紹所需的材料、步驟以及如何測試和組裝這個(gè)機(jī)器人。

在這里插入圖片描述
在這里插入圖片描述

材料準(zhǔn)備

在開始構(gòu)建兩輪驅(qū)動車與機(jī)器人臂之前,我們需要準(zhǔn)備以下硬件

  1. 面包板 - 用于無需焊接即可制作臨時(shí)電路的板。
  2. 藍(lán)牙模塊(HC-05或HC-06) - 用于通過藍(lán)牙進(jìn)行無線通信。
  3. L293D電機(jī)驅(qū)動器 - 用于控制電機(jī)的方向和速度。
  4. PCA9685伺服驅(qū)動器 - 一個(gè)16通道,12位PWM驅(qū)動器,用于控制多個(gè)伺服或LED。
  5. SG90伺服電機(jī)(x5) - 常用于機(jī)器人技術(shù)中的迷你伺服電機(jī)。
  6. Arduino Uno - 基于ATmega328P的流行微控制器板。
  7. 開/關(guān)開關(guān) - 用于控制電路電源的基本開關(guān)。
  8. DC電源插孔 - 用于Arduino板的電源輸入。
  9. 18650鋰離子電池(x2) - 每個(gè)額定為2200mAh和3.7V的可充電鋰離子電池。
  10. 兩輪機(jī)器人車套件 - 包括構(gòu)建基本兩輪機(jī)器人所需的組件,具有電動輪和平衡輔助輪。
  11. 3D打印機(jī)器人臂 - 由3D打印部件組成。我們將在3D建模部分提供STL文件。
    在這里插入圖片描述
    在這里插入圖片描述
    在這里插入圖片描述

步驟1:操作兩輪驅(qū)動電機(jī)

首先,我們需要連接L293D電機(jī)驅(qū)動器來控制電機(jī)的方向和速度。具體連接如下:

  • 將L293D的VCC1引腳(Pin8)連接到Arduino的5V引腳,為L293D的邏輯電路供電。
  • 將L293D的GND引腳(Pin 4和Pin 5)連接到Arduino的GND引腳。
  • 將L293D的VCC2引腳(Pin 16)連接到電池的正極,為電機(jī)供電。
  • 將L293D的GND引腳(Pin 12和Pin 13)連接到電池的負(fù)極。
  • 將第一個(gè)直流電機(jī)的一個(gè)端子連接到L293D的OUT1(Pin 3)。
  • 將第一個(gè)電機(jī)的另一個(gè)端子連接到L293D的OUT2(Pin 6)。
  • 將第二個(gè)直流電機(jī)的一個(gè)端子連接到L293D的OUT3(Pin 11)。
  • 將第二個(gè)電機(jī)的另一個(gè)端子連接到L293D的OUT4(Pin 14)。
    在這里插入圖片描述

步驟2:設(shè)計(jì)3D打印的機(jī)器人臂部件

接下來,我們需要使用CAD軟件設(shè)計(jì)機(jī)器人臂的每個(gè)部件,使其符合所需的尺寸和功能。機(jī)器人臂由幾個(gè)關(guān)節(jié)組成,可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、彎曲和伸展等動作。
在這里插入圖片描述
在這里插入圖片描述

步驟3:使用PCA9685驅(qū)動器測試伺服電機(jī)

在這一步中,我們將使用PCA9685伺服驅(qū)動器測試伺服電機(jī)。PCA9685允許精確控制多個(gè)伺服,非常適合控制機(jī)器人臂的關(guān)節(jié),確保它們正確響應(yīng)。這將有助于在最終組裝前驗(yàn)證臂的運(yùn)動并確保伺服電機(jī)正常工作。
在這里插入圖片描述

步驟4:使用PCA9685驅(qū)動器和藍(lán)牙通信測試伺服電機(jī)

這一步我們將測試伺服電機(jī),并使用藍(lán)牙模塊無線發(fā)送命令到伺服電機(jī),確保它們正確響應(yīng)。這將有助于在最終組裝前驗(yàn)證臂的運(yùn)動并確保伺服電機(jī)正常工作。

在這里插入圖片描述

步驟5:配置藍(lán)牙控制應(yīng)用

在這一步中,我們將配置藍(lán)牙應(yīng)用以與Arduino通信,并上傳代碼到Arduino板。這將建立應(yīng)用和伺服電機(jī)之間的連接,允許你通過應(yīng)用界面測試和微調(diào)機(jī)器人臂的控制。

步驟6:組裝和測試機(jī)器人

在這一步中,我們將組裝機(jī)器人的所有組件,包括兩輪底盤、機(jī)器人臂、伺服電機(jī)和電子設(shè)備。兩輪底盤也通過藍(lán)牙使用相同的應(yīng)用進(jìn)行控制,特別是使用滑塊6(標(biāo)記為Servo6)。
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

步驟7:測試

這是一個(gè)偉大的教育項(xiàng)目,有很多修改的空間。你可以使用更大的5V伺服電機(jī)來擴(kuò)大兩輪機(jī)器人或機(jī)器人臂的規(guī)模。另一個(gè)修改可能涉及將標(biāo)準(zhǔn)輪子換成全向輪或麥克納姆輪,使機(jī)器人平臺更加靈活。當(dāng)然,這些修改將需要對3D模型和代碼進(jìn)行調(diào)整。一個(gè)潛在的改進(jìn)可能是機(jī)器人臂的速度。通過更好的編程,手臂可以更快、更平滑地移動。如果手臂移動得太慢或有抽搐動作,可能是由于電池電量低。更換電池應(yīng)該可以解決這個(gè)問題。我希望這個(gè)項(xiàng)目能幫助你學(xué)到新東西,最重要的是,玩得開心!

希望你喜歡這個(gè)項(xiàng)目,并在構(gòu)建過程中找到樂趣!如果你有任何問題或需要幫助,歡迎在評論區(qū)交流。

作者:Svan.


注意:本博文為不得在未經(jīng)本人同意進(jìn)行轉(zhuǎn)載或者二次創(chuàng)作,違者必究?。?!

博客主頁:https://blog.csdn.net/weixin_51141489,需要源碼或相關(guān)資料實(shí)物的友友請關(guān)注、點(diǎn)贊,私信吧!

相關(guān)推薦