Mecanum Wheel Robot - Bluetooth -kontrollerad: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Eftersom jag kan minnas har jag alltid velat bygga en mecanum -hjulrobot. Robotplattformarna mecanum -hjul som var tillgängliga på marknaden var lite för dyra för mig så jag bestämde mig för att bygga min robot från grunden.

Som ingen annan robot kan meacanum -hjulroboten flytta över utan problem. Denna funktion gör den unik och möjliggör enkel manövrering i trånga utrymmen utan att behöva rotera på plats.

Nu är det dags att börja jobba!

Delar som behövs i detta projekt:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. TB6612FNG Dual Motor Driver Carrier x2
3. HC-06 bluetooth-modul eller liknande x1
4. Brödbräda (min storlek) x1
5. Li-Po-batterier: 7,4V 2200 mAh och 11,1V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 Mini batteriladdare x1
7. Likströmsmotor 12V x4
8. Mecanum -hjul x4
9. Hoppare och kablar
10. Muttrar och bultar
11. Chassi av plast

Steg 1: Bygga robotchassi

Det första du skulle göra var att skära en bit plastplatta (153x260 mm). I nästa steg skruvade jag likströmsmotorerna i ett metallrör till plastbasen. Istället för 2 metallrör kan du också använda 4 metallhållare för likströmsmotorer. Det sista steget i konstruktionen av robotchassi var att montera hjulen.

Steg 2: Montering av Mecanum -hjulen

Mecanum -hjul ska monteras på rätt sätt. En korrekt konfiguration kräver att var och en av fyra mecanum -hjul är inställda på det sätt som visas i bilden ovan. Rotationsaxeln för varje hjuls övervals ska korsa mitten av robotchassit (punkt C).

Steg 3: Anslutning av elektroniska delar

Hjärnan i systemet är Arduino Mega 2560. Som motorförare använde jag två TB6612FNG bärare med dubbla motorförare. Denna motorstyrenhet har ett tillräckligt antal acceptabla ingångsspänningar (4,5V till 13,5V) och kontinuerlig utström (1A per kanal). Roboten styrs via bluetooth med Android -applikationen. I detta projekt använde jag en populär billig Bluetooth-modul HC-06. Det elektroniska systemet är utrustat med två strömkällor. Den ena för att leverera likströmsmotorerna (LiPo -batteri 11,1V, 1300 mAh) och den andra för att leverera Arduino- och bluetooth -modul (LiPo -batteri 7,4V, 1800 mAh).

Alla anslutningar av elektroniska moduler är följande:

1. Bluetooth (t.ex. 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 - motorspänning (4,5 till 13,5 V) - 11,1 V från LiPo -batteri
   • Vcc - logisk spänning (2,7 till 5,5) - 5V från Arduino
   • GND - GND

3. TB6612FNG Dual Motor Driver -> DC -motorer

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

Steg 4: Arduino Mega Code

Hela koden för detta projekt finns på GitHub: länk

Arduino -programmet kontrollerar i huvudslingan - "void loop ()" om det nya kommandot (tecknet) har skickats från Android -appen via bluetooth. Om det finns något inkommande tecken från bluetooth -serien startar programmet körningen av "void processInput ()" -funktionen. Från den här funktionen, beroende på tecknet, kallas en specifik riktningskontrollfunktion (t.ex. för "r" teckenfunktion kallas "void moveRight (int mspeed)"). Från en given riktningsstyrningsfunktion ställs varje motor in på önskad hastighet och rotationsriktning med funktionen "void motorControl" så att roboten rör sig i önskad riktning.

Du kan också använda mitt andra kodexempel för Arduino Mega 2560 som låter dig styra en mecanum -hjulrobot med röstkommandon: länk. Dessutom måste du ladda ner BT Voice Control för Arduino -appen från Google Play.

Steg 5: Kontroll av Mecanum Wheel Robot

Varje mecanum -hjul har fria rullar, som gör en 45 graders vinkel med hjulets axel. Denna hjuldesign gör att roboten kan röra sig i vilken riktning som helst som visas i figuren ovan. De blå och gröna pilarna visar riktningen för friktionskrafterna som verkar på varje mecanum -hjul. Genom att flytta alla fyra hjulen i samma riktning kan vi komma framåt eller bakåt. Genom att styra de två hjulen på en diagonal i samma riktning och andra två hjulen i motsatt riktning får vi rörelse i sidled som visas i den andra figuren (flytta åt höger).

Du kan ladda ner min Android -app som låter dig styra mecanum -hjulrobot från Google Play: länk

Så här använder du Android -appen:

• tryck på menyknappen eller 3 vertikala prickar (beroende på versionen av din Android)
• välj fliken "Anslut en enhet"
• tryck på fliken "HC-06" och efter ett tag bör du se meddelandet "Ansluten till HC-06"
• efter anslutning kan du styra din robot
• om du inte ser din Bluetooth-enhet HC-06, tryck på knappen "Sök efter enheter"
• vid första användningen kopplar du ihop dina bluetooth -enheter genom att ange standardkoden "1234"

Om du vill se mina andra projekt relaterade till robotik besök:

• min webbplats: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobila robotar