Robotska ruka kojom se kontrolira gesta pomoću arduino nano-a

Kružna veza između MPU6050 i Arduino Nano:

Kružna veza između servo motora i Arduino Nano:

Fleksibilni senzor sadrži dvije igle. Ne sadrži polarizirane stezaljke. Dakle, pin jedan P1 povezan je s analognim pinom A0 Arduino Nano s povlačnim otpornikom od 10k, a pin dva P2 uzemljen je na Arduino.

Montaža MPU6050 i Flex senzora na rukavice

Montirali smo MPU6050 i Flex Sensor na ručnu rukavicu. Ovdje se za povezivanje rukavice i robotske ruke koristi žičana veza, ali se ona može učiniti bežičnom pomoću RF veze ili Bluetooth veze.

Nakon svake veze, konačna postavka za robotsku ruku kontroliranu gestama izgleda poput donje slike:

Programiranje Arduino Nano za robotsku ruku

Kao i obično, na kraju ovog vodiča dan je cjelovit kôd zajedno s video zapisom koji radi. Ovdje je objašnjeno nekoliko važnih redaka koda.

1. Prvo uključite potrebne datoteke knjižnice. Biblioteka Wire.h koristi se za I2C komunikaciju između Arduino Nano i MPU6050 i servo.h za upravljanje servo motorom.

#include #include

2. Zatim se deklariraju objekti za servo klase. Kako koristimo četiri servo motora, kreiraju se četiri objekta poput servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

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

3. Zatim se deklarira I2C adresa MPU6050 i varijable koje će se koristiti.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Adresa int16_t osi_X, osi_Y, osi_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; dvostruki x; dvostruko y; dvostruko z;

4. Sljedeće u postavljanju praznine postavlja se brzina prijenosa od 9600 za serijsku komunikaciju.

Serial.begin (9600);

Uspostavljena je I2C komunikacija između Arduino Nano i MPU6050:

Wire.begin (); // Iniciranje komunikacijske žice I2C.beginTransmission (MPU_addr); // Pokreni komunikaciju s MPU6050 Wire.write (0x6B); // Zapisuje u registar 6B Wire.write (0); // Zapiše 0 u 6B Registriraj se za poništavanje Wire.endTransmission (true); // Završava I2C prijenos

Također su definirana četiri PWM pina za veze servo motora.

servo_1.attach (2); // Naprijed / unatrag_Motor servo_2.attach (3); // Gore / Dolje_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Lijevi / Desni_Motor

5. Sljedeće u funkciji void loop , ponovo uspostavite I2C vezu između MPU6050 i Arduino Nano, a zatim počnite čitati podatke o X, Y, Z-osi iz registra MPU6050 i pohranite ih u odgovarajuće varijable.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Počnite s regsiter 0x3B Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, istina); // Čitanje 14 Registra axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); osi_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

Nakon toga mapirajte minimalnu i maksimalnu vrijednost podataka osi sa senzora MPU6050 u rasponu od -90 do 90.

int xAng = karta (os_X, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = karta (os_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = karta (os_Z, minVal, maxVal, -90,90);

Zatim upotrijebite sljedeću formulu za izračun vrijednosti x, y, z u terminima od 0 do 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);

Zatim pročitajte analogne izlazne podatke osjetnika savijanja na pinu A0 Arduino Nano-a i prema digitalnoj vrijednosti savitljivog osjetnika postavite kut servo-hvatača. Dakle, ako su podaci fleks senzora veći od 750, kut servo motora hvatača je 0 stupnjeva, a ako je manji od 750, to je 180 stupnjeva.

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

Tada se kretanje MPU6050 na X-osi od 0 do 60 preslikava u smislu 0 do 90 stupnjeva za kretanje servo-motora prema naprijed / unatrag robotskom rukom.

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

A kretanje MPU6050 na X-osi od 250 do 360 preslikava se u smislu od 0 do 90 stupnjeva za robotsku ruku kretanja servo motora gore / dolje.

inače if (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x, 360.250,0,90); Serial.print ("Kretanje gore / dolje ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Kretanje MPU6050 na Y-osi od 0 do 60 mapirano je u smislu 90 do 180 stupnjeva za lijevo kretanje robotske ruke servo motora.

if (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = karta (y, 0,60,90,180); Serial.print ("Pokret ulijevo ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Kretanje MPU6050 u Y-osi od 300 do 360 mapirano je u smislu 0 do 90 stupnjeva za desno kretanje robotske ruke servo motora.

inače if (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360.300,90,0); Serial.print ("Pokret udesno ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Rad robotske ruke s kontrolom gesta pomoću Arduina

Konačno, prenesite kod na Arduino Nano i nosite ručnu rukavicu montiranu s MPU6050 i Flex senzorom.

1. Sada pomaknite ruku prema dolje za pomicanje robotske ruke prema naprijed i pomaknite se gore za pomicanje robotske ruke prema gore.

2. Zatim nagnite ruku ulijevo ili udesno da biste okrenuli robotsku ruku ulijevo ili udesno.

3. Savijte fleksibilni kabel pričvršćen prstom ručne rukavice da biste otvorili hvataljku, a zatim je otpustite da biste je zatvorili.

Kompletan rad prikazan je u videu datom u nastavku.