Mecanum Wheel Robot - Bluetooth -styret: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Siden jeg kan huske har jeg altid ønsket at bygge en mecanum hjulrobot. De robotplatforme på mecanum -hjul, der var tilgængelige på markedet, var lidt for dyre for mig, så jeg besluttede at bygge min robot fra bunden.

Som ingen anden robot kan meacanum hjulrobot bevæge sig på tværs uden problemer. Denne funktion gør den unik og giver mulighed for let manøvrering i trange rum uden at skulle rotere på plads.

Nå, det er tid til at komme i gang med arbejdet!

Nødvendige dele til dette projekt:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. TB6612FNG Dual Motor Driver Carrier x2
3. HC-06 bluetooth-modul eller lignende x1
4. Brødbræt (min. Størrelse) x1
5. Li-Po batterier: 7,4V 2200 mAh og 11,1V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 Mini batterioplader x1
7. DC -motor 12V x4
8. Mecanum hjul x4
9. Jumpere og kabler
10. Møtrikker og bolte
11. Chassis lavet af plast

Trin 1: Bygning af robotchassis

Det første, man skulle gøre, var at skære et stykke plastikplade (153x260 mm). I det næste trin skruede jeg DC -motorerne placeret i et metalrør til plastikbasen. I stedet for 2 metalrør kan du også bruge 4 metalholdere til jævnstrømsmotorer. Det sidste trin i konstruktionen af robotchassis var montering af hjulene.

Trin 2: Montering af Mecanum -hjulene

Mecanum -hjul skal monteres på den rigtige måde. En korrekt konfiguration kræver, at hvert af fire mecanum -hjul er indstillet på den måde, som vist på billedet ovenfor. Rotationsaksen for hvert hjuls øverste rulle skal krydse midten af robotchassiset (punkt C).

Trin 3: Tilslutning af elektroniske dele

Hjernen i systemet er Arduino Mega 2560. Som motordriver brugte jeg to TB6612FNG dobbeltmotorførerskibe. Denne motorstyring har et tilstrækkeligt område af acceptable indgangsspændinger (4,5V til 13,5V) og kontinuerlig udgangsstrøm (1A pr. Kanal). Robotten styres via bluetooth ved hjælp af Android -applikation. I dette projekt brugte jeg et populært billigt bluetooth-modul HC-06. Det elektroniske system er udstyret med to strømkilder. Den ene til levering af DC -motorer (LiPo -batteri 11,1V, 1300 mAh) og den anden til forsyning af Arduino og bluetooth -modul (LiPo -batteri 7,4V, 1800 mAh).

Alle tilslutninger af elektroniske moduler er følgende:

1. Bluetooth (f.eks. HC-06)-> Arduino Mega 2560

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

2. TB6612FNG Dual Motor Driver -> 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 - motorspænding (4,5 til 13,5 V) - 11,1V fra LiPo -batteri
   • Vcc - logisk spænding (2,7 til 5,5) - 5V fra Arduino
   • GND - GND

3. TB6612FNG Dual Motor Driver -> DC Motors

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

Trin 4: Arduino Mega Code

Den fulde kode til dette projekt er tilgængelig på GitHub: link

Arduino -programmet kontrollerer i hovedsløjfen - "void loop ()", om den nye kommando (tegn) er blevet sendt fra Android -appen via bluetooth. Hvis der er et indgående tegn fra bluetooth -serien, starter programmet udførelsen af funktionen "void processInput ()". Fra denne funktion kaldes der derfor en bestemt retningskontrolfunktion afhængigt af tegnet (f.eks. Kaldes void moveRight (int mspeed) for "r" tegnfunktion). Fra en given retningskontrolfunktion indstilles hver motor til den ønskede hastighed og rotationsretning med funktionen "void motorControl", så robotten bevæger sig i den ønskede retning.

Du kan også bruge mit andet kodeeksempel til Arduino Mega 2560, der giver dig mulighed for at styre en mecanum -hjulrobot ved hjælp af stemmekommandoer: link. Derudover skal du downloade BT Voice Control til Arduino -appen fra Google Play.

Trin 5: Kontrol af Mecanum Wheel Robot

Hvert mecanum -hjul har gratis ruller, som skaber en 45 graders vinkel med hjulets akse. Dette hjuldesign gør det muligt for robotten at bevæge sig i enhver retning som vist i figuren ovenfor. De blå og grønne pile viser retningen af friktionskræfterne, der virker på hvert mecanum -hjul. Ved at flytte alle fire hjul i samme retning kan vi komme fremad eller bagud. Ved at styre de to hjul på en diagonal i samme retning og andre to hjul i den modsatte retning får vi sidelæns bevægelse som vist i den anden figur (flyt til højre).

Du kan downloade min Android -app, der giver dig mulighed for at styre mecanum -hjulrobot fra Google Play: link

Sådan bruges Android -appen:

• tryk på menuknappen eller 3 lodrette prikker (afhængigt af versionen af din Android)
• vælg fanen "Tilslut en enhed"
• tryk på fanen "HC-06", og efter et stykke tid skal du se meddelelsen "Tilsluttet HC-06"
• efter tilslutning kan du styre din robot
• hvis du ikke kan se din bluetooth-enhed HC-06, skal du trykke på knappen "Scan efter enheder"
• ved første brug parres dine bluetooth -enheder ved at indtaste standardkoden "1234"

Hvis du gerne vil se mine andre projekter relateret til robotik, besøg venligst:

• mit websted: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobile robotter