Håndbevægelsesstyret robotarm ved hjælp af arduino nano

Kredsløbsforbindelse mellem MPU6050 og Arduino Nano:

Kredsforbindelse mellem Servomotorer og Arduino Nano:

En flex-sensor indeholder to ben. Den indeholder ikke polariserede terminaler. Så pin 1 P1 er forbundet til Arduino Nano's Analog Pin A0 med en pull-up modstand på 10k, og pin to P2 er jordet til Arduino.

Montering MPU6050 & Flex Sensor på handsker

Vi har monteret MPU6050 og Flex Sensor på en håndhandske. Her bruges en kabelforbindelse til at forbinde handske og robotarm, men den kan gøres trådløs ved hjælp af en RF-forbindelse eller en Bluetooth-forbindelse.

Efter hver forbindelse ser den endelige opsætning for gestusstyret robotarm ud som nedenstående billede:

Programmering af Arduino Nano til robotarm

Som sædvanligt gives komplet kode sammen med en fungerende video i slutningen af ​​denne vejledning. Her forklares et par vigtige kodelinjer.

1. Inkluder først de nødvendige biblioteksfiler. Wire.h- biblioteket bruges til I2C-kommunikation mellem Arduino Nano & MPU6050 og servo.h til styring af servomotor.

#omfatte #omfatte

2. Derefter erklæres objekterne til klasseservoen. Da vi bruger fire servomotorer, oprettes fire objekter som servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

Servo servo_1; Servo servo_2; Servo servo_3; Servo servo_4;

3. Dernæst erklæres I2C-adressen på MPU6050 og de variabler, der skal bruges.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Adresse int16_t akse_X, akse_Y, akse_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; dobbelt x; dobbelt y; dobbelt z;

4. Dernæst i tomrumsopsætningen indstilles en baudrate på 9600 til seriel kommunikation.

Serial.begin (9600);

Og I2C-kommunikation mellem Arduino Nano og MPU6050 er etableret:

Wire.begin (); // Initialiser I2C-kommunikation Wire.beginTransmission (MPU_addr); // Start kommunikation med MPU6050 Wire.write (0x6B); // Skriver for at registrere 6B Wire.write (0); // Skriver 0 til 6B Registrer for at nulstille Wire.endTransmission (true); // Afslutter I2C transmission

Der er også defineret fire PWM-ben til servomotorforbindelser.

servo_1. vedhæft (2); // Frem / Reverse_Motor servo_2.attach (3); // Up / Down_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Venstre / højre_Motor

5. Derefter etableres I2C-forbindelsen mellem MPU6050 og Arduino Nano i ugyldig sløjfefunktionen og begynder derefter at læse X-, Y-, Z-aksedataene fra registeret over MPU6050 og gemme dem i tilsvarende variabler.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Start med regsiter 0x3B Wire.endTransmission (falsk); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, sandt); // Læs 14 Registers axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

Derefter kortlægges min- og maksimumsværdien af ​​aksedataene fra MPU6050-sensoren i området fra -90 til 90.

int xAng = kort (akse_X, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = kort (akse_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = kort (axis_Z, minVal, maxVal, -90,90);

Brug derefter følgende formel til at beregne x-, y-, z-værdierne i form af 0 til 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);

Læs derefter flex-sensoren Analoge outputdata ved Arduino Nano's A0-pin og i henhold til den digitale værdi af flex-sensoren, indstil griberens servovinkel. Så hvis flex-sensordataene er større end 750, er griberens servomotorvinkel 0 grader, og hvis den er mindre end 750, er den 180 grader.

int gripper; int flex_sensorip = analogRead (A0); hvis (flex_sensorip> 750) { gripper = 0; } andet { gripper = 180; } servo_3.write (gripper);

Derefter kortlægges bevægelsen af ​​MPU6050 på X-aksen fra 0 til 60 i form af 0 til 90 grader for servomotorens fremad- / bagudgående bevægelse af robotarmen.

hvis (x> = 0 && x <= 60) { int mov1 = kort (x, 0,60,0,90); Serial.print ("Bevægelse i F / R ="); Serial.print (mov1); Serial.println ((char) 176); servo_1.write (mov1); }

Og bevægelsen af ​​MPU6050 på X-aksen fra 250 til 360 kortlægges i form af 0 til 90 grader til servomotorens OP / NED bevægelses robotarm.

ellers hvis (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = kort (x, 360,250,0,90); Serial.print ("Bevægelse op / ned ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Bevægelse af MPU6050 på Y-aksen fra 0 til 60 kortlægges i form af 90 til 180 grader til servomotorens venstre bevægelse af robotarmen.

hvis (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = map (y, 0,60,90,180); Serial.print ("Bevægelse i venstre ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Bevægelse af MPU6050 i Y-aksen fra 300 til 360 kortlægges i form af 0 til 90 grader til servomotorens højre bevægelse af robotarmen.

ellers hvis (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360,300,90,0); Serial.print ("Bevægelse i højre ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Arbejde med gestusstyret robotarm ved hjælp af Arduino

Endelig upload koden til Arduino Nano og bære håndhandsken monteret med MPU6050 & Flex Sensor.

1. Flyt nu hånden ned for at bevæge robotarmen fremad og bevæg dig op for at flytte robotarmen op.

2. Vip derefter hånden til venstre eller højre for at dreje robotarmen til venstre eller højre.

3. Bøj flexkablet fastgjort med håndhandskefingeren for at åbne griben og slip det derefter for at lukke det.

Det komplette arbejde demonstreres i videoen nedenfor.