Умный гидравлический кран с управлением через приложение – точность и простота

Компоненты и материалы

• Arduino UNO — 1 шт.
• Bluetooth-модуль HC-05 — 1 шт.
• Макетная плата — 1 шт.
• Геармоторы 300 об/мин — 8 шт.
• Шприцы 10 мл — 8 шт. (как гидравлические цилиндры)
• Трубки от аквариумного фильтра — 1 шт.
• Толстый картон, фанера 6 мм, гайки/болты, колёса для моторов, швейные иголки, драйвер L298N — по необходимости.

Инструменты

• Паяльник, дрель, канцелярский нож, эпоксидная смола (M-seal).

Приложения и сервисы

• MIT App Inventor 2 (APK-файл приложения прилагается).

О проекте

Проект объединяет гидравлическое управление (ручное) и робототехнику (управление через приложение). Кран имеет 8 гидравлических приводов на шприцах, движимых моторами через L298N. База, плечо, локоть, захват и подвижная платформа управляются по Bluetooth с телефона. Перед включением убедитесь, что все земли соединены.

Подключение HC-05

TX HC-05 → RX Arduino (через делитель напряжения), RX HC-05 → TX Arduino, VCC → 5V, GND → GND.

Драйверы L298N

Два драйвера для манипулятора (база/плечо, локоть/захват), третий — для шасси (левое/правое колесо). Пины ENA/ENB используются для включения/выключения моторов (скорость не регулируется).

Код (hydraulic.ino)

// 1-й драйвер: BASE (2,3), SHOULDER (4,5)
int m1IN1=2, m1IN2=3, m1IN3=4, m1IN4=5;
int m1ENA=6, m1ENB=7;
// 2-й драйвер: ELBOW (8,9), GRIPPER (10,11)
int m2IN1=8, m2IN2=9, m2IN3=10, m2IN4=11;
int m2ENA=12, m2ENB=13;
// 3-й драйвер: CAR (A0..A3), ENA=A4, ENB=A5
int m3IN1=14, m3IN2=15, m3IN3=16, m3IN4=17;
int m3ENA=18, m3ENB=19;

void setup() {
  // все пины OUTPUT
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  char ip='0';
  while(Serial.available()>0) { ip=Serial.read(); delay(10); }
  switch(ip) {
    case '6': digitalWrite(m1IN3,HIGH); digitalWrite(m1IN4,LOW); digitalWrite(m1ENA,HIGH); digitalWrite(m1ENB,HIGH); break; // SHOULDER UP
    case '5': digitalWrite(m1IN3,LOW); digitalWrite(m1IN4,HIGH); digitalWrite(m1ENA,HIGH); digitalWrite(m1ENB,HIGH); break;  // SHOULDER DOWN
    case '1': digitalWrite(m2IN3,HIGH); digitalWrite(m2IN4,LOW); digitalWrite(m2ENA,HIGH); digitalWrite(m2ENB,HIGH); break;  // ELBOW UP
    case '2': digitalWrite(m2IN3,LOW); digitalWrite(m2IN4,HIGH); digitalWrite(m2ENA,HIGH); digitalWrite(m2ENB,HIGH); break;  // ELBOW DOWN
    case '8': digitalWrite(m2IN1,HIGH); digitalWrite(m2IN2,LOW); digitalWrite(m2ENA,HIGH); digitalWrite(m2ENB,HIGH); break;  // GRIP CLOSE
    case '7': digitalWrite(m2IN1,LOW); digitalWrite(m2IN2,HIGH); digitalWrite(m2ENA,HIGH); digitalWrite(m2ENB,HIGH); break;  // GRIP OPEN
    case '3': digitalWrite(m1IN1,HIGH); digitalWrite(m1IN2,LOW); digitalWrite(m1ENA,HIGH); digitalWrite(m1ENB,HIGH); break;  // BASE CW
    case '4': digitalWrite(m1IN1,LOW); digitalWrite(m1IN2,HIGH); digitalWrite(m1ENA,HIGH); digitalWrite(m1ENB,HIGH); break;  // BASE CCW
    case '9': /* ALL OFF */ break;
    case 'A': digitalWrite(m3IN1,HIGH); digitalWrite(m3IN2,LOW); digitalWrite(m3IN3,HIGH); digitalWrite(m3IN4,LOW); digitalWrite(m3ENA,HIGH); digitalWrite(m3ENB,HIGH); break; // FORWARD
    case 'D': digitalWrite(m3IN1,LOW); digitalWrite(m3IN2,HIGH); digitalWrite(m3IN3,LOW); digitalWrite(m3IN4,HIGH); digitalWrite(m3ENA,HIGH); digitalWrite(m3ENB,HIGH); break; // BACKWARD
    case 'B': digitalWrite(m3IN1,LOW); digitalWrite(m3IN2,HIGH); digitalWrite(m3IN3,HIGH); digitalWrite(m3IN4,LOW); digitalWrite(m3ENA,HIGH); digitalWrite(m3ENB,HIGH); break; // RIGHT
    case 'C': digitalWrite(m3IN1,HIGH); digitalWrite(m3IN2,LOW); digitalWrite(m3IN3,LOW); digitalWrite(m3IN4,HIGH); digitalWrite(m3ENA,HIGH); digitalWrite(m3ENB,HIGH); break; // LEFT
  }
}

Детали конструкции

Фото сборки, крепления шприцев к моторам через M-seal, схема гидравлики и видео на YouTube доступны в разделе Custom parts.