Роботизирана ръка с контролиран жест с ръка, използваща arduino nano

Верижна връзка между MPU6050 и Arduino Nano:

Верижна връзка между сервомотори и Arduino Nano:

А шнур сензор съдържа две игли. Не съдържа поляризирани клеми. Така че щифтът един P1 е свързан към аналоговия щифт A0 на Arduino Nano с издърпващ резистор от 10k и щифтът два P2 е заземен към Arduino.

Монтиране на MPU6050 и Flex Sensor към ръкавици

Монтирахме MPU6050 и Flex Sensor върху ръчна ръкавица. Тук се използва жична връзка за свързване на ръкавица и роботизирана ръка, но тя може да бъде направена безжична чрез RF връзка или Bluetooth връзка.

След всяка връзка финалната настройка за контролирана с жестове роботизирана ръка изглежда като изображението по-долу:

Програмиране на Arduino Nano за роботизирана ръка

Както обикновено, пълен код заедно с работещо видео е даден в края на този урок. Тук са обяснени няколко важни реда код.

1. Първо, включете необходимите библиотечни файлове. Библиотеката Wire.h се използва за I2C комуникация между Arduino Nano и MPU6050 и servo.h за управление на серво мотора.

#include #include

2. След това се декларират обектите за серво на класа. Тъй като използваме четири серво мотора, се създават четири обекта като servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

Серво серво_1; Серво серво_2; Серво серво_3; Серво серво_4;

3. След това се декларира I2C адресът на MPU6050 и променливите, които ще се използват.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Адрес int16_t axis_X, axis_Y, axis_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; двойно х; двойно у; двойно Z;

4. След това в настройката за празнота се задава скорост на предаване от 9600 за последователна комуникация.

Serial.begin (9600);

И I2C комуникацията между Arduino Nano и MPU6050 е установена:

Wire.begin (); // Инициализиране на I2C Communication Wire.beginTransmission (MPU_addr); // Започнете комуникация с MPU6050 Wire.write (0x6B); // Пише за регистрация 6B Wire.write (0); // Записва 0 в 6B Регистър за нулиране Wire.endTransmission (вярно); // Приключва предаването на I2C

Също така, четири PWM щифта са дефинирани за връзки на серво мотора.

servo_1.attach (2); // Напред / назад_мотор servo_2.attach (3); // Up / Down_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Ляв / Десен_Мотор

5. След това във функцията void loop отново установете I2C връзка между MPU6050 и Arduino Nano и след това започнете да четете данните X, Y, Z-Axis от регистъра на MPU6050 и ги съхранявайте в съответните променливи.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Започваме с regsiter 0x3B Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, вярно); // Четене на 14 регистъра axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); ос_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

След това картографирайте минималната и максималната стойност на данните за оста от сензора MPU6050 в диапазона от -90 до 90.

int xAng = карта (ос_Х, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = карта (ос_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = карта (ос_Z, minVal, maxVal, -90,90);

След това използвайте следната формула, за да изчислите стойностите x, y, z от 0 до 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);

След това прочетете аналоговите изходни данни на сензора за гъвкавост на щифта A0 на Arduino Nano и според цифровата стойност на гъвкавия сензор задайте серво ъгъла на захвата Така че, ако данните на гъвкавия сензор са по-големи от 750, ъгълът на сервомотора на грайфера е 0 градуса, а ако е по-малък от 750, това е 180 градуса.

int грайфер; int flex_sensorip = analogRead (A0); ако (flex_sensorip> 750) { захват = 0; } else { захват = 180; } servo_3.write (грайфер);

След това движението на MPU6050 по оста X от 0 до 60 се картографира по отношение на 0 до 90 градуса за движението напред / назад на сервомотора на роботизираното рамо.

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

И движението на MPU6050 по оста X от 250 до 360 е картографирано по отношение на 0 до 90 градуса за роботизираното рамо на серво мотора НАГОРЕ / НАДОЛУ.

иначе ако (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x, 360,250,0,90); Serial.print ("Движение нагоре / надолу ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Движението на MPU6050 по оста Y от 0 до 60 е картографирано по отношение на 90 до 180 градуса за лявото движение на сервомотора на роботизираното рамо.

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

Движението на MPU6050 в оста Y от 300 до 360 е картографирано по отношение на 0 до 90 градуса за дясното движение на сервомотора на роботизираното рамо.

иначе ако (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360 300,90,0); Serial.print ("Движение вдясно ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Работа с контролирана с жестове роботизирана ръка с помощта на Arduino

Накрая качете кода в Arduino Nano и носете ръчната ръкавица, монтирана с MPU6050 & Flex Sensor.

1. Сега преместете ръката надолу, за да преместите роботизираното рамо напред и се придвижете нагоре, за да преместите роботизираното рамо нагоре.

2. След това наклонете ръката наляво или надясно, за да завъртите роботизираната ръка наляво или надясно.

3. Огънете гъвкавия кабел, прикрепен с пръста на ръчната ръкавица, за да отворите грайфера и след това го освободете, за да го затворите.

Цялостната работа е демонстрирана във видеото, дадено по-долу.