Bluetooth-робот-манипулятор: Arduino UNO + 2-DOF рука и шасси умной машины

Компоненты и материалы

Arduino UNO	×	1
Роботизированная рука 2 DOF с захватом и основанием	×	1
Bluetooth-модуль HC-05	×	1
Adafruit Motor Shield	×	1
Шасси 2WD Smart Robot Car Kit	×	1
NiMH аккумулятор (5V-1500mAh)	×	1
Аккумулятор 7.4V	×	1
Мини-макетная плата	×	1
Провода-перемычки	×	1

Необходимые инструменты

• Паяльник

Приложения и сервисы

Arduino IDE

MIT App Inventor

О проекте

Введение

Урок показывает, как построить робота-манипулятора, управляемого со смартфона на Android. Мобильное приложение создано на платформе MIT App Inventor. Рассмотрим каждую часть отдельно:

• Управление сервоприводом
• Управление двигателем постоянного тока
• Использование Bluetooth-модуля
• Управление роботом с мобильного телефона

Надеюсь, урок покроет все потребности для сборки вашего бота.

Сценарий работы

Робот получает команды через Bluetooth-модуль, подключенный к мобильному приложению, которое мы создадим позже. Команды отправляем с телефона по Bluetooth.

Аппаратная часть

• Набор требует простой сборки, но это занимает время. Следуйте инструкциям в комплекте.

Готовый робот:

Motor Shield позволяет общаться с моторами. Прямое подключение моторов к Arduino вызовет пожар! Мотору нужно минимум 80 мА, а цифровой пин Arduino выдает макс. 40 мА. НИКОГДА не подключайте мотор напрямую к Arduino.

• Motor Shield управляет направлением (FORWARD, BACKWARD, RELEASE).

• Motor Shield управляет до 4 двунаправленными DC-моторами с индивидуальным 8-битным выбором скорости (~0.5% разрешение).

Можно припаять пины на верх щита для доступа к пинам Arduino.

Установите Motor Shield поверх Arduino:

Bluetooth-модуль HC-05 — канал связи между пилотом и роботом.

6 пинов, используем средние 4 (RX-TX-GND-+5):

Подключение:

• +5 на Bluetooth → 5V на Arduino
• GND на Bluetooth → GND на Arduino
• Rx на Bluetooth → Tx на Arduino
• Tx на Bluetooth → Rx на Arduino

ПОЧЕМУ Rx к Tx и Tx к Rx? Bluetooth отправляет данные (Tx), Arduino принимает (Rx).

Один отправляет, другой принимает

4) Сервопривод: 3 провода — красный (+), коричневый (-), желтый/оранжевый (сигнал).

НЕ подключайте + и - сервоприводов к 5V и GND Arduino! Плата сгорит от большого тока. Используйте внешний аккумулятор.

• Красный провод → + внешнего аккумулятора
• Коричневый провод → - внешнего аккумулятора
• Оранжевый провод → любой цифровой (PWM) пин Arduino

ВАЖНО: Не забудьте соединить GND аккумулятора и GND Arduino (общая земля)!

5) DC-моторы: припаяйте провода к контактам моторов. Полярности нет — если перепутать, изменится направление вращения.

После пайки подключите к Motor Shield.

В коде используются Motor 1 и Motor 2 — не Motor 3 и Motor 4.

Схемы подключения

Подключение моторов робота и аккумулятора к драйверу моторов.

Подключение сервоприводов руки и аккумулятора к Arduino.

Подключение Bluetooth-модуля к Arduino.

ВАЖНО: Отключите красный провод (+5) Bluetooth-модуля ПЕРЕД загрузкой кода на Arduino. После загрузки подключите обратно.

Код

Pick And Place Robot Arduino Code (Arduino)

#include #include AF_DCMotor motorR(1); AF_DCMotor motorL(2); Servo elbowServo; Servo gripperServo; int command; void setup() { gripperServo.attach(9); elbowServo.attach(10); Serial.begin(9600); motorR.setSpeed(255); motorL.setSpeed(255); } void loop() { command = Serial.read(); /* ARM Code */ if(command>=1 && command <=180) //elbow servo move according to the thumb position on the mob app between 0 -- 180 . { elbowServo.write(command); } else if (command == 205) //Gripper Move To Angle 0 { gripperServo.write(0); } else if (command == 206) //Gripper move to angle 90 { gripperServo.write(90); } else if (command == 207) //gripper move to angle 180 { gripperServo.write(180); } /* CAR CODE */ else if (command == 200) { motorR.run(FORWARD); motorL.run(FORWARD); } else if(command == 201) { motorR.run(FORWARD); motorL.run(BACKWARD); } else if(command == 202) { motorR.run(RELEASE); motorL.run(RELEASE); } else if(command == 203) { motorR.run(BACKWARD); motorL.run(FORWARD); } else if(command == 204) { motorR.run(BACKWARD); motorL.run(BACKWARD); } else if(command == 0) { motorR.run(RELEASE); motorL.run(RELEASE); } }

Схемы

Приложение работает только на Android. Включите Bluetooth перед использованием. Сначала свяжите телефон с Bluetooth-модулем в настройках телефона, затем выберите модуль в приложении. ieee_aast_aswan_test1_xVVlPTtt8n.apk