Robot kontroliran pokretima pomoću Arduina: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Roboti se koriste u mnogim sektorima poput građevinarstva, vojske, proizvodnje, montaže itd. Roboti mogu biti autonomni ili poluautonomni. Autonomni roboti ne zahtijevaju nikakvu ljudsku intervenciju i mogu djelovati sami u skladu s situacijom. Poluautonomni roboti rade prema uputama koje su dali ljudi. Ove poluautonomne jedinice mogu se kontrolirati daljinski, telefonom, pokretima itd. Prethodno smo izgradili nekoliko robota temeljenih na IoT-u, kojima se može upravljati s web poslužitelja.

U današnjem ćemo članku izgraditi robota kontroliranog pokretima pomoću Arduina, akcelerometra MPU6050, para primopredajnika nRF24L01 i upravljačkog modula motora L293D. Dizajnirat ćemo ovog robota u dva dijela. Jedan je odašiljač, a drugi prijemnik. Odjeljak odašiljača sastoji se od Arduino Uno, MPU6050 akcelerometra i žiroskopa i nRF24L01 dok se odjeljak prijemnika sastoji od Arduino Uno, nRF24L01, dva istosmjerna motora i pogona motora L293D. Odašiljač će djelovati kao daljinski za upravljanje robotom gdje će se robot kretati u skladu s gestama.

Korak 1: Potrebne komponente

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• Motor MPU6050DC (2)
• L293D Modul pokretača motora
• Tijesto

MPU6050 Akcelerometar i žiroskop Modul senzora MPU6050 kompletan je 6-osni (troosni akcelerometar i troosni žiroskop) mikro-elektromehanički sustav. Modul senzora MPU6050 također ima senzor temperature na čipu. Ima I2C sabirnicu i sučelje pomoćne I2C sabirnice za komunikaciju s mikrokontrolerima i drugim senzorskim uređajima poput troosnog magnetometra, osjetnika tlaka itd. Modul senzora MPU6050 koristi se za mjerenje ubrzanja, brzine, orijentacije, pomaka i nekih drugih pokreta -povezani parametri. Ovaj senzorski modul također ima ugrađeni digitalni procesor kretanja koji može izvesti složene proračune.

Modul primopredajnika NRF24L01

nRF24L01 je jedno čip radio primopredajnik za svjetski ISM opseg 2,4 - 2,5 GHz. Primopredajnik se sastoji od potpuno integriranog sintetizatora frekvencija, pojačala snage, kristalnog oscilatora, demodulatora, modulatora i poboljšanog mehanizma protokola ShockBurs. Izlazna snaga, frekvencijski kanali i postavljanje protokola lako se mogu programirati putem SPI sučelja. Raspon radnog napona ovog primopredajničkog modula je 1,9 V do 3,6 V. Ima ugrađene načine isključivanja i pripravnosti koji ga štede i lako ostvaruju.

Korak 2: Rad robota kontroliranog pokretima ruke pomoću Arduina

Da bismo razumjeli funkcioniranje ovog automobila za upravljanje pokretima Arduino, podijelimo ovaj projekt na dva dijela. Prvi dio je odašiljački dio (daljinski) u kojem senzor ubrzanja MPU6050 kontinuirano šalje signale prijemniku (robotu) putem Arduina i nRF odašiljača.

Drugi dio je prijemni dio (Robotski automobil) u kojem nRF prijemnik prima prenesene podatke i šalje ih u Arduino, koji ih dalje obrađuje i prema tome pomiče robota.

Senzor ubrzanja MPU6050 čita koordinate X Y Z i šalje koordinate na Arduino. Za ovaj projekt potrebne su nam samo X i Y koordinate. Arduino zatim provjerava vrijednosti koordinata i šalje podatke nRF odašiljaču. Prenesene podatke prima nRF prijemnik. Primatelj šalje podatke na Arduino sa strane primatelja. Arduino prenosi podatke na IC upravljački program motora, a vozač motora okreće motore u željenom smjeru.

Korak 3: Dijagram kruga

Ovaj Robot kontroliran pokretima ruke pomoću Arduino hardvera podijeljen je u dva dijela

1. Odašiljač
2. Prijamnik

Korak 4: Krug odašiljača za auto kontroliran pokretima Arduino

Odjeljak odašiljača ovog projekta sastoji se od MPU6050 akcelerometra i žiroskopa, primopredajnika nRF24L01 i Arduino Uno. Arduino kontinuirano prima podatke iz MPU6050 i šalje te podatke nRF odašiljaču. RF odašiljač prenosi podatke u okoliš.

Korak 5: Krug prijamnika za auto kontroliran pokretima Arduino

Odjeljak prijemnika ovog robota kojim se upravlja pokretima sastoji se od Arduino Uno, primopredajnika nRF24L01, 2 istosmjerna motora i modula upravljačkog programa motora. NRF24L01 prijemnik prima podatke od odašiljača i šalje ih u Arduino. Zatim prema primljenim signalima, Arduino pomiče istosmjerne motore.

Korak 6: Objašnjenje programa

Za robota kontroliranog pokretima koji koristi Arduino, potpuni kôd dostupan je ovdje. U nastavku objašnjavamo program redak po redak.

Bočni program odašiljača

U ovom programu Arduino čita podatke s MPU6050 i šalje ih na odašiljač nRF 24L01.

1. Pokrenite program dodavanjem potrebnih datoteka knjižnice. Datoteke knjižnice možete preuzeti s navedenih veza.

SPI.h

nRF24L01.h

Žica.h

MPU6050.h

2. Zatim definirajte varijable za podatke žiroskopa i akcelerometra MPU6050. Ovdje će se koristiti samo podaci akcelerometra.

3. Definirajte adrese radio cijevi za komunikacijske i nRF odašiljače CN i CSN pinove.

4. Unutar funkcije void setup () pokrenite serijski monitor. Također, inicijalizirajte žičanu i radio komunikaciju. radio.setDataRate koristi se za postavljanje brzine prijenosa podataka.

5. Pročitajte podatke senzora MPU6050. Ovdje koristimo samo podatke akcelerometra smjera X i Y.

6. Na kraju, prenesite podatke senzora pomoću funkcije radio.write.

Program prijemnika sa strane

1. Kao i obično, pokrenite program uključivanjem potrebnih datoteka knjižnice.

2. Definirajte adrese radio cijevi za komunikacijske i nRF odašiljače CN i CSN pinove.

3. Definirajte lijevu i desnu iglu istosmjernog motora.

4. Sada provjerite je li radio dostupan ili nije. Ako jest, pročitajte podatke.

5. Sada usporedite primljene podatke i vozite motore prema uvjetima.

Korak 7: Testiranje robota kontroliranog pokretom ruke pomoću Arduina

Nakon što je hardver spreman, spojite Arduinos sa odašiljača i prijemnika na prijenosno računalo i prenesite kôd. Zatim pomaknite mjerač ubrzanja MPU6050 za upravljanje robotskim automobilom.

Cjeloviti rad robota kontroliranog pokretom može se pronaći u videu.