Управление Roomba Create 2 через Arduino и Android: пошаговое руководство

Компоненты и материалы

• iRobot Roomba Create 2 — 1 шт. (~$200)
• Arduino UNO — 1 шт.
• Bluetooth-модуль HC-06 — 1 шт.
• Тактильная кнопка — 1 шт. (для безопасного старта моторов)

Приложения

• MJRoBot BT Remote Control (Android, бесплатно в Google Play, MIT App Inventor 2)

О проекте

Введение

Призёр Instructables Robotics Contest 2016 получил Roomba Create 2. Этот туториал показывает, как управлять двигателями, светодиодами и звуком через Arduino и Bluetooth-пульт на смартфоне. Дальнейшие части — сенсоры, Raspberry Pi, IoT.

Roomba Create 2: режимы OI (Open Interface)

• Passive — только чтение сенсоров, актуаторы заблокированы.
• Safe — полный контроль, но безопасность: зарядка, падение колёс, обрыв → стоп + возврат в Passive.
• Full — полный контроль, безопасность отключена (осторожно!).

Мы используем Safe Mode.

Последовательное подключение (Mini-DIN 7 pin)

По умолчанию 115200 бод. Нужен 19200 бод для SoftwareSerial Arduino.

Два способа смены бодрейта:

1. При выключенном Roomba зажмите Clean/Power ~10 сек до нисходящей мелодии.
2. Или пульсируйте пин 5 (Baud Rate Change) три раза по 50–500 мс после включения.

Схема: Arduino D10 (RX) ↔ Roomba TX, D11 (TX) ↔ Roomba RX через делитель напряжения (Roomba 5V толерантен, но лучше 3.3V логика). Пин DD (Device Detect) — D12 → Mini-DIN pin 5.

Инициализация (пробуждение и Safe Mode)

void wakeUp() {
  digitalWrite(ddPin, HIGH); delay(100);
  digitalWrite(ddPin, LOW);  delay(500);
  digitalWrite(ddPin, HIGH); delay(2000);
}
void startSafe() {
  Roomba.write(128); // START
  Roomba.write(131); // SAFE
  delay(1000);
}

Управление LED и дисплеем

• Команда 139: управление 5 LED (Clean, Spot, Dock, Warning, Debris).
• Команда 163: сырой вывод цифр на 7-сегментный дисплей.
• Команда 164: ASCII-аппроксимация букв.
• Пример: writeLEDs('s','t','o','p') → «STOP».

Движение

Основные команды OI:

• 137 Drive (скорость мм/с, радиус мм)
• 145 Drive Direct (скорость левого/правого колеса мм/с)
• 146 Drive PWM (PWM -255..255)

Обёртки: drive(), driveWheels(), driveWheelsPWM(), turnCW(), driveStop().

Bluetooth-пульт (HC-06)

• HC-06 настроен на 19200 бод (AT+BAUD5).
• Подключение: HC-06 TX → Arduino D2 (SoftwareSerial RX), RX → D3 (TX).
• Приложение MJRoBot BT Remote Control шлёт символы:

  Кнопка	Символ	Действие
  ▲	w	Вперёд
  ▼	s	Назад
  ▶	d	Вправо
  ◀	a	Влево
  ■	f	Стоп
  m	m	Рестарт Safe Mode (после cliff/bump)
  +/-	+/-	Скорость +/-10 мм/с

Основной цикл

void loop() {
  checkBTcmd();   // чтение символа из BT
  manualCmd();    // выполнение команды
}
void checkBTcmd() {
  if (BT1.available()) { command = BT1.read(); BT1.flush(); }
}
void manualCmd() {
  switch(command) {
    case 'm': startSafe(); BT1.println("Roomba BT Ctrl OK - Safe mode"); playSound(3); break;
    case 'f': driveStop(); writeLEDs('s','t','o','p'); break;
    case 'w': drive(motorSpeed,0); writeLEDs(' ','g','o',' '); break;
    case 'd': driveRight(motorSpeed); writeLEDs('r','i','g','h'); break;
    case 'a': driveLeft(motorSpeed); writeLEDs('l','e','f','t'); break;
    case 's': drive(-motorSpeed,0); writeLEDs('b','a','c','k'); break;
    case '+': if(state=='w') motorSpeed=min(motorSpeed+10,MAX_SPEED); command=state; break;
    case '-': if(state=='w') motorSpeed=max(motorSpeed-10,MIN_SPEED); command=state; break;
  }
}

Ресурсы

Полный код и библиотека roombaDefines.h на GitHub. База взята из библиотеки Dom Amato (Create2).

Отличный старт для робототехники на базе промышленной платформы. Удачи!