ท่าทางมือควบคุมแขนหุ่นยนต์โดยใช้ arduino nano

การเชื่อมต่อวงจรระหว่าง MPU6050 และ Arduino Nano:

การเชื่อมต่อวงจรระหว่างเซอร์โวมอเตอร์และ Arduino Nano:

เซ็นเซอร์ดิ้น มีสองขา ไม่มีขั้วต่อโพลาไรซ์ ดังนั้นพินหนึ่ง P1 จึงเชื่อมต่อกับอะนาล็อก Pin A0 ของ Arduino Nano โดยมีตัวต้านทานแบบดึงขึ้น 10k และพินสอง P2 ต่อสายดินกับ Arduino

การติดตั้ง MPU6050 & Flex Sensor เข้ากับถุงมือ

เราได้ติดตั้ง MPU6050 และ Flex Sensor เข้ากับถุงมือ ที่นี่ใช้การเชื่อมต่อแบบมีสายเพื่อเชื่อมต่อถุงมือและแขนหุ่นยนต์ แต่สามารถทำแบบไร้สายได้โดยใช้การเชื่อมต่อ RF หรือการเชื่อมต่อบลูทู ธ

หลังจากเชื่อมต่อทุกครั้งการตั้งค่าขั้นสุดท้ายสำหรับ แขนหุ่นยนต์ที่ควบคุมด้วยท่าทาง จะมีลักษณะดังภาพด้านล่าง:

การเขียนโปรแกรม Arduino Nano สำหรับแขนหุ่นยนต์

ตามปกติ โค้ดที่สมบูรณ์พร้อมกับวิดีโอที่ใช้งานได้ จะได้รับในตอนท้ายของบทช่วยสอนนี้ ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายบรรทัดสำคัญบางส่วนของโค้ด

1. ขั้นแรกรวมไฟล์ไลบรารีที่จำเป็น ไลบรารี Wire.h ใช้สำหรับการสื่อสาร I2C ระหว่าง Arduino Nano และ MPU6050 และ servo.h สำหรับควบคุมเซอร์โวมอเตอร์

# รวม # รวม

2. จากนั้นจะประกาศอ็อบเจ็กต์สำหรับคลาสเซอร์โว ในขณะที่เราใช้เซอร์โวมอเตอร์สี่ตัวจะมีการสร้างวัตถุสี่อย่างเช่น servo_1, servo_2, servo_3, servo_4

เซอร์โว servo_1; เซอร์โว servo_2; เซอร์โว servo_3; เซอร์โว servo_4;

3. ถัดไปมีการประกาศที่อยู่ I2C ของ MPU6050 และตัวแปรที่จะใช้

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C ที่อยู่ int16_t axis_X, axis_Y, axis_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; คู่ x; คู่ y; Z คู่

4. ถัดไปในการ ตั้งค่าโมฆะ อัตราการส่งข้อมูล 9600 ถูกตั้งค่าสำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม

Serial.begin (9600);

และมีการสร้างการสื่อสาร I2C ระหว่าง Arduino Nano และ MPU6050:

Wire.begin (); // เริ่มต้นการสื่อสาร I2C Wire.beginTransmission (MPU_addr); // เริ่มการสื่อสารด้วย MPU6050 Wire.write (0x6B); // เขียนเพื่อลงทะเบียน 6B Wire.write (0); // เขียน 0 เป็น 6B ลงทะเบียนเพื่อรีเซ็ต Wire.endTransmission (จริง); // สิ้นสุดการส่ง I2C

นอกจากนี้หมุด PWM สี่ตัวถูกกำหนดไว้สำหรับการเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์

servo_1.attach (2); // ไปข้างหน้า / Reverse_Motor servo_2.attach (3); // ขึ้น / ลง_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // ซ้าย / ขวา _ มอเตอร์

5. ถัดไปใน ฟังก์ชัน void loop ให้สร้างการเชื่อมต่อ I2C ระหว่าง MPU6050 และ Arduino Nano อีกครั้งจากนั้นเริ่มอ่านข้อมูล X, Y, Z-Axis จากรีจิสเตอร์ MPU6050 และเก็บไว้ในตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // เริ่มต้นด้วย regsiter 0x3B Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, จริง); // อ่าน 14 รีจิสเตอร์ axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

หลังจากนั้นแมปค่าต่ำสุดและสูงสุดของข้อมูลแกนจากเซ็นเซอร์ MPU6050 ในช่วง -90 ถึง 90

int xAng = แผนที่ (axis_X, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = แผนที่ (axis_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = แผนที่ (axis_Z, minVal, maxVal, -90,90);

จากนั้นใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณค่า x, y, z ในรูปของ 0 ถึง 360

x = RAD_TO_DEG * (atan2 (-yAng, -zAng) + PI); y = RAD_TO_DEG * (atan2 (-xAng, -zAng) + PI); z = RAD_TO_DEG * (atan2 (-yAng, -xAng) + PI);

จากนั้นอ่านข้อมูลเอาต์พุตแบบอะนาล็อกเซนเซอร์แบบยืดหยุ่นที่ขา A0 ของ Arduino Nano และตามค่าดิจิทัลของเซ็นเซอร์เฟล็กซ์ตั้งค่ามุมเซอร์โวของกริปเปอร์ ดังนั้นหากข้อมูลเซ็นเซอร์เฟล็กซ์มากกว่า 750 มุมเซอร์โวมอเตอร์ของกริปเปอร์คือ 0 องศาและถ้าน้อยกว่า 750 ก็เท่ากับ 180 องศา

int กริปเปอร์; int flex_sensorip = analogRead (A0); ถ้า (flex_sensorip> 750) { กริปเปอร์ = 0; } else { กริปเปอร์ = 180; } servo_3.write (กริปเปอร์);

จากนั้นการ เคลื่อนที่ของ MPU6050 บนแกน X จาก 0 ถึง 60 จะถูกจับคู่ในรูปแบบ 0 ถึง 90 องศาสำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า / ถอยหลังของเซอร์โวมอเตอร์ของแขนหุ่นยนต์

ถ้า (x> = 0 && x <= 60) { int mov1 = แผนที่ (x, 0,60,0,90); Serial.print ("การเคลื่อนไหวใน F / R ="); Serial.print (mov1); Serial.println ((ถ่าน) 176); servo_1.write (mov1); }

และการ เคลื่อนไหวของ MPU6050 บนแกน X จาก 250 ถึง 360 จะถูกแมปในรูปแบบ 0 ถึง 90 องศาสำหรับแขนหุ่นยนต์การเคลื่อนไหวขึ้น / ลงของเซอร์โวมอเตอร์

อื่นถ้า (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x, 360,250,0,90); Serial.print ("การเคลื่อนไหวในขึ้น / ลง ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((ถ่าน) 176); servo_2.write (mov2); }

การเคลื่อนที่ของ MPU6050 บนแกน Y จาก 0 ถึง 60 ถูกแมปในรูปแบบ 90 ถึง 180 องศาสำหรับการเคลื่อนที่ด้านซ้ายของแขนหุ่นยนต์เซอร์โวมอเตอร์

ถ้า (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = แผนที่ (y, 0,60,90,180); Serial.print ("การเคลื่อนไหวด้านซ้าย ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((ถ่าน) 176); servo_4.write (mov3); }

การเคลื่อนที่ของ MPU6050 ในแกน Y จาก 300 ถึง 360 ถูกแมปในรูปแบบ 0 ถึง 90 องศาสำหรับการเคลื่อนที่ด้านขวาของแขนหุ่นยนต์เซอร์โวมอเตอร์

อื่นถ้า (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360,300,90,0); Serial.print ("การเคลื่อนไหวทางขวา ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((ถ่าน) 176); servo_4.write (mov3); }

การทำงานของแขนหุ่นยนต์ที่ควบคุมด้วยท่าทางโดยใช้ Arduino

สุดท้ายอัปโหลดรหัสไปยัง Arduino Nano และสวมถุงมือมือที่ติดตั้ง MPU6050 & Flex Sensor

1. ตอนนี้เลื่อนมือลงเพื่อเลื่อนแขนหุ่นยนต์ไปข้างหน้าและเลื่อนขึ้นเพื่อเลื่อนแขนหุ่นยนต์ขึ้น

2. จากนั้นเอียงมือไปทางซ้ายหรือขวาเพื่อหมุนแขนหุ่นยนต์ไปทางซ้ายหรือขวา

3. งอสายดิ้นที่แนบมากับนิ้วของถุงมือเพื่อเปิดที่จับจากนั้นปล่อยเพื่อปิด

การทำงานที่สมบูรณ์แสดงให้เห็นในวิดีโอด้านล่าง