Brațul robot controlat prin gestul mâinii folosind arduino nano

Conexiune de circuit între MPU6050 și Arduino Nano:

Conexiunea circuitului între servomotoare și Arduino Nano:

Un senzor flex conține doi pini. Nu conține terminale polarizate. Deci pinul P1 este conectat la pinul analogic A0 al lui Arduino Nano cu un rezistor de tracțiune de 10k, iar pinul doi P2 este legat la pământ la Arduino.

Montarea senzorului MPU6050 și flexibil pe mănuși

Am montat MPU6050 și senzorul flexibil pe o mănușă de mână. Aici este utilizată o conexiune prin cablu pentru a conecta mănușa și brațul robot, dar poate fi făcută fără fir folosind o conexiune RF sau o conexiune Bluetooth.

După fiecare conexiune, configurarea finală pentru brațul robotizat controlat prin gesturi arată ca imaginea de mai jos:

Programare Arduino Nano pentru Robotic Arm

Ca de obicei, codul complet împreună cu un videoclip de lucru este dat la sfârșitul acestui tutorial. Aici sunt explicate câteva linii importante de cod.

1. În primul rând, includeți fișierele bibliotecii necesare. Biblioteca Wire.h este utilizată pentru comunicația I2C între Arduino Nano și MPU6050 și servo.h pentru controlul servomotorului.

#include #include

2. În continuare, sunt declarate obiectele pentru clasa servo. Pe măsură ce folosim patru servo-motoare, sunt create patru obiecte precum servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

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

3. Apoi, se declară adresa I2C a MPU6050 și variabilele care trebuie utilizate.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Adresa int16_t axis_X, axis_Y, axis_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; x dublu; y dublu; z dublu;

4. Apoi, în configurarea nulă , este setată o rată de transmisie de 9600 pentru comunicarea serială.

Serial.begin (9600);

Și comunicarea I2C între Arduino Nano și MPU6050 este stabilită:

Wire.begin (); // Inițializați I2C Communication Wire.beginTransmission (MPU_addr); // Începeți comunicarea cu MPU6050 Wire.write (0x6B); // Scrie la înregistrarea 6B Wire.write (0); // Scrie 0 în 6B Înregistrați-vă pentru a reseta Wire.endTransmission (adevărat); // Încheie transmisia I2C

De asemenea, patru pini PWM sunt definite pentru conexiunile servomotorului.

servo_1.attach (2); // Forward / Reverse_Motor servo_2.attach (3); // Up / Down_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Stânga / Dreapta_Motor

5. Apoi în funcția de buclă nulă , stabiliți din nou conexiunea I2C între MPU6050 și Arduino Nano și apoi începeți să citiți datele X-Y, Ax-Z din registrul MPU6050 și să le stocați în variabilele corespunzătoare.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Începeți cu regsiter 0x3B Wire.endTransmission (fals); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, adevărat); // Citește 14 Registre axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

După aceea, mapați valoarea minimă și maximă a datelor axelor de la senzorul MPU6050 în intervalul de la -90 la 90.

int xAng = map (axis_X, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = hartă (axis_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = hartă (ax_Z, minVal, maxVal, -90,90);

Apoi utilizați următoarea formulă pentru a calcula valorile x, y, z în termeni de la 0 la 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);

Apoi, citiți datele de ieșire analogice ale senzorului flex la pinul A0 al Arduino Nano și, în funcție de valoarea digitală a senzorului flex, setați unghiul servo al pinței. Deci, dacă datele senzorului flex sunt mai mari de 750, unghiul servomotorului de prindere este de 0 grade, iar dacă este mai mic de 750, este de 180 de grade.

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

Apoi, mișcarea MPU6050 pe axa X de la 0 la 60 este mapată în termeni de la 0 la 90 de grade pentru mișcarea înainte / inversă a servomotorului brațul robotizat.

if (x> = 0 && x <= 60) { int mov1 = map (x, 0,60,0,90); Serial.print ("Mișcare în F / R ="); Serial.print (mov1); Serial.println ((char) 176); servo_1.write (mov1); }

Iar mișcarea MPU6050 pe axa X de la 250 la 360 este mapată în termeni de la 0 la 90 de grade pentru brațul robotic al mișcării SUS / JOS a servomotorului.

altfel if (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x, 360,250,0,90); Serial.print ("Mișcare în sus / jos ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Mișcarea MPU6050 pe axa Y de la 0 la 60 este mapată în termeni de 90 până la 180 de grade pentru mișcarea stângă a servomotorului brațului robotizat.

if (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = map (y, 0,60,90,180); Serial.print ("Mișcare în stânga ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Mișcarea MPU6050 pe axa Y de la 300 la 360 este mapată în termeni de la 0 la 90 de grade pentru mișcarea dreaptă a brațului robotului servomotorului.

altfel if (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360,300,90,0); Serial.print ("Mișcare în dreapta ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Funcționarea brațului robotizat controlat prin gesturi folosind Arduino

În cele din urmă, încărcați codul pe Arduino Nano și purtați mănușa de mână montată cu senzorul MPU6050 și Flex.

1. Acum mutați mâna în jos pentru a muta brațul robot în față și deplasați-vă în sus pentru a muta brațul robot în sus.

2. Apoi înclinați mâna la stânga sau la dreapta pentru a roti brațul robotizat la stânga sau la dreapta.

3. Îndoiți cablul flexibil atașat cu degetul mănușii de mână pentru a deschide mânerul și apoi eliberați-l pentru a-l închide.

Funcționarea completă este demonstrată în videoclipul prezentat mai jos.