Tuav Koj Tes Los Tswj OWI Robotic Arm Tsis Muaj Cov Txuas Txuas: 10 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Lub IDEA:

Muaj tsawg kawg 4 lwm txoj haujlwm ntawm Instructables.com (raws li lub Tsib Hlis 13, 2015) ib puag ncig hloov kho lossis tswj hwm OWI Robotic Arm. Tsis xav tsis thoob, txij li nws yog qhov khoom siv zoo tshaj plaws thiab pheej yig cov neeg hlau ua si nrog. Txoj haujlwm no zoo ib yam hauv tus ntsuj plig (piv txwv li, tswj Robotic Arm nrog Arduino), tab sis txawv hauv txoj hauv kev. [yees duab]

Lub tswv yim yog kom muaj peev xwm tswj tau Robotic Arm wirelessly siv tes taw. Tsis tas li, kuv tau sim khaws kev hloov kho ntawm Robotic Arm kom tsawg kawg, yog li nws tseem tuaj yeem siv nrog tus thawj tswj hwm.

Suab yooj yim.

Dab tsi nws tau xaus ua yog peb ntu haujlwm:

1. Lub hnab looj tes haum nrog cov ntsuas ntsuas txaus los tswj lub LED thiab 5 lub cev muaj zog
2. Ib qho Arduino Nano raws cov cuab yeej siv los lees txais kev tswj hwm cov lus txib los ntawm hnab looj tes thiab xa nws wirelessly mus rau caj npab tswj lub cuab yeej
3. Arduino Uno-based wireless txais thiab lub cev tswj lub cuab yeej txuas rau OWI Robotic Arm

NTA

1. Kev txhawb nqa rau tag nrho 5 Degrees Of Freedom (DOF) thiab LED
2. Khawm Liab Loj - kom nres lub cav tam sim ntawm caj npab tiv thaiv kev puas tsuaj
3. Portable tsim qauv

Rau cov neeg siv xov tooj: "tshaj tawm cov vis dis aus" ntawm txoj haujlwm no yog hauv YouTube ntawm no.

Kauj Ruam 1: Qhov Chaw

HLOOV:

Koj yuav xav tau cov hauv qab no los tsim lub hnab looj tes xws li:

1. Isotoner Smartouch Tech Stretch Stitched Glove (lossis zoo sib xws) - ntawm Amazon.com
2. Spectra Symboflex Sensor 2.2 " - ntawm Amazon.com
3. GY -521 6DOF MPU6050 3 Axis Gyroscope + Accelerometer Module - ntawm Fasttech.com
4. 2X5 BOX HEADER STRAIGHT - ntawm Phoenixent.com
5. 2X5 IDC SOCKET -RECEPTACLE - ntawm Phoenixent.com
6. FLAT RIBBON CABLE 10 Tus Coj.050 "Suab - ntawm Phoenixent.com
7. 2 x 5mm LEDs - Ntsuab thiab Daj
8. 2 x Khawm Me
9. Resistors, xov hlau, rab koob, xov dub, rab phom nplaum, phom phom, tshuab raj, thiab lwm yam.

TXHEEJ TXHEEM SIV-ON BOX:

1. Arduino Compatible Nano v3.0 ATmega328P -20AU Board - ntawm Fasttech.com
2. nRF24L01+ 2.4GHz Wireless Transceiver Arduino Compatible - ntawm Amazon.com
3. Gymboss WRISTBAND - ntawm Amazon.com
4. 9V Roj Teeb Tus Kheej Lub Thawv Box nrog Hlau Lead ON/OFF Hloov - ntawm Amazon.com
5. 2X5 BOX HEADER STRAIGHT - ntawm Phoenixent.com
6. 9 v pin
7. 47uF (50v) capacitor
8. Cov neeg tiv taus, xov hlau, phom kua nplaum, phom phom, kab laug sab, thiab lwm yam.

OWI ROBOTIC ARM CONTROLLER BOX:

1. Arduino Compatible Uno R3 Rev3 Development Board - ntawm Fasttech.com
2. Daim Ntawv Pov Thawj DIY KIT rau Arduino (lossis zoo sib xws) - ntawm Amazon.com
3. nRF24L01+ 2.4GHz Wireless Transceiver Arduino Compatible - ntawm Amazon.com
4. 3 x L293D 16 -pin Integrated Circuit IC Tsav Tsav - ntawm Fasttech.com
5. 1 x SN74HC595 74HC595 8-Bit Shift Register With 3-State Output Registers DIP16-ntawm Amazon.com
6. 47uF (50v) capacitor
7. Lub thawv rau Arduino - ntawm Amazon.com
8. On/Off hloov
9. 2 x 13mm cov nyees khawm (ib Liab thiab ib lub kaus mom ntsuab)
10. 2 x 2X7 BOX HEADER STRAIGHT - tib yam li saum toj no ntawm Phoenixent.com
11. FLAT RIBBON CABLE 14 Tus Coj.050 "Suab - zoo ib yam li saum toj no ntawm Phoenixent.com
12. 9v roj teeb + clip-on txuas
13. Cov neeg tiv taus, xov hlau, phom kua nplaum, phom phom, kab laug sab, thiab lwm yam.

… thiab tau kawg:

OWI Robotic Arm Edge - Neeg hlau caj npab - OWI -535 - ntawm Adafruit.com

Kauj ruam 2: PROTOTYPING

Kuv xav hais qhia ua qauv txhua tus ntawm cov khoom siv tswj hwm ua ntej muab tag nrho cov khoom ua ke.

Txoj haujlwm no siv qee qhov nyuaj ntawm cov khoom siv kho vajtse:

nRF24L01

Coj kuv mus ib ntus kom ob nRF24 sib tham. Thaj tsis yog Nano, lossis Uno muab txaus ntawm ruaj khov 3.3v zog rau cov qauv ua haujlwm tsis tu ncua. Kev daws teeb meem hauv kuv cov ntaub ntawv yog 47uF lub tshuab hluav taws xob hla lub hwj chim ntawm ob qho nRF24 cov qauv. Kuj tseem muaj qee qhov kev xav nrog siv RF24 lub tsev qiv ntawv hauv IRQ thiab tsis yog-IRQ hom, yog li kuv pom zoo kom kawm cov piv txwv tiag tiag ua tib zoo.

Ob peb ntawm cov peev txheej zoo:

nRF24L01 Ultra qis zog 2.4GHz RF Transceiver IC Khoom Nplooj Ntawv

RF24 Tsav tsheb nplooj ntawv nplooj ntawv

Tsuas yog googling nRF24 + arduino yuav tsim ntau qhov txuas. Nws tsim nyog tshawb fawb

74HC595 SHIFT REGISTER Cov

Tsis xav tsis thoob uas yuav tsum tau tswj 5 lub cav, LED, ob lub nyees khawm thiab Wireless module Kuv tau khiav tawm ntawm tus pin ntawm Uno tus nrawm dua. Txoj kev paub zoo los "txuas ntxiv" koj tus lej pin yog siv daim ntawv teev npe ua haujlwm. Txij li thaum nRF24 twb tau siv SPI interface, Kuv txiav txim siab siv SPI rau kev hloov pauv rau npe sau npe ib yam nkaus (kom nrawm thiab txuag pins) tsis txhob hloov pauv () ua haujlwm. Ua rau kuv xav tsis thoob nws ua haujlwm zoo li ntxim nyiam los ntawm thawj zaug. Koj tuaj yeem tshawb xyuas nws hauv tus lej pin thiab hauv cov duab kos.

Breadboard thiab jumper xov hlau yog koj cov phooj ywg.

Kauj Ruam 3: GLOVE

OWI Robotic ARM muaj 6 yam los tswj (OWI Robotic Arm Edge Daim Duab)

1. LED nyob ntawm GRIPPER ntawm lub cuab yeej
2. Ib tug GRIPPER
3. LUS QHIA
4. ELBOW - yog ib feem ntawm cov neeg hlau caj npab txuas rau WRIST
5. SHOULDER yog ib feem ntawm cov neeg hlau caj npab txuas rau BASE
6. BASE

Lub hnab looj tes tau tsim los tswj Robotic Arm's LED thiab tag nrho 5 lub cav (Qib Kev ywj pheej).

Kuv muaj ib tus neeg cim cim ntawm daim duab nrog rau cov lus piav qhia hauv qab no:

1. GRIPPER yog tswj los ntawm cov nyees khawm nyob ntawm tus ntiv tes nruab nrab thiab pinky. Gripper raug kaw los ntawm nias qhov ntsuas thiab ntiv tes nruab nrab ua ke. Gripper tau qhib los ntawm nias lub nplhaib thiab pinky ua ke.
2. WRIST tau tswj hwm los ntawm qhov hloov pauv hloov pauv ntawm qhov ntsuas pom. Txoj hlua ntiv tes ib nrab txoj hauv kev ua rau lub dab teg nqes mus, thiab curling nws txhua txoj kev ua rau lub dab teg nce mus. Ua kom tus ntiv tes ntsuas ncaj nres lub dab teg.
3. ELBOW yog tswj los ntawm kev ntsuas nrawm - tig lub xib teg nce thiab nqis txav lub luj tshib nce thiab nqis raws
4. SHOULDER yog tswj los ntawm kev ntsuas nrawm - tig lub xib teg mus rau sab xis thiab mus rau sab laug (tsis ntxeev siab li!)
5. Lub hauv paus yog tswj los ntawm kev ntsuas nrawm ib yam, zoo ib yam li lub xub pwg - tig lub xib teg mus rau sab xis thiab mus rau sab laug txhua txoj kev upside down (xib teg tig mus) txav lub hauv paus sab xis thiab sab laug feem
6. LED ntawm tus tuav tau qhib/tua los ntawm nias ob lub khawm tuav tuav ua ke.

Txhua lub pob lus teb raug ncua los ntawm 1/4 ntawm ib pliag kom tsis txhob ntxhov siab.

Kev sib dhos cov hnab looj tes yuav tsum tau siv qee qhov xaum thiab xaws ntau. Yeej nws tsuas yog txuas 2 cov nyees khawm, hloov pauv tau yooj yim, Accel/Gyro module rau cov ntaub ntawm lub hnab looj tes thiab xa xov hlau mus rau lub thawv txuas.

Ob LEDs ntawm lub thawv txuas yog:

1. GREEN - qhib lub zog
2. YELLOW - ntsais muag thaum cov ntaub ntawv xa mus rau lub npov tswj lub caj npab.

Kauj ruam 4: TRANSMITTER BOX

Lub thawv xa khoom yog qhov tseem ceeb Arduino Nano, nRF24 wireless module, hloov tau cov xov hlau txuas thiab 3 tus tiv thaiv: 2 rub-nqis 10 kOhm resistors rau tus tuav tuav cov nyees khawm ntawm lub hnab looj tes, thiab qhov faib hluav taws xob 20 kOhm resistor rau qhov hloov pauv tau tswj lub dab teg.

Txhua yam yog sib xyaw ua ke ntawm vero-board. Nco ntsoov tias nRF24 yog "dai" hla Nano. Kuv tau txhawj xeeb tias qhov no yuav ua rau cuam tshuam, tab sis nws ua haujlwm.

Siv lub roj teeb 9v ua rau pluaj-ntawm ib feem me me, tab sis kuv tsis xav kom cuam tshuam nrog LiPo roj teeb. Tej zaum tom qab.

Thov saib tus pin txoj haujlwm ua haujlwm rau cov lus qhia soldering

Kauj Ruam 5: ARM CONTROL BOX

Lub thawv tswj caj npab yog ua raws Arduino Uno. Nws tau txais cov lus txib los ntawm hnab looj tes wirelessly ntawm nRF24 tus qauv, thiab tswj hwm OWI Robotoc Arm ntawm 3 L293D tus tsav tsav.

Txij li yuav luag txhua tus Uno pins tau siv, muaj ntau cov xov hlau sab hauv lub thawv - nws nyuam qhuav kaw!

Los ntawm kev tsim, lub thawv pib hauv OFF hom (zoo li yog tias khawm redstop raug nias), muab sijhawm rau tus neeg teb xov tooj kom muab hnab looj tes rau thiab npaj tau. Thaum npaj txhij, tus neeg teb xov tooj nias lub pob ntsuab, thiab kev sib txuas ntawm lub hnab looj tes thiab lub thawv tswj yuav tsum tau tsim tam sim (raws li qhia los ntawm cov xim daj LED ntawm lub hnab looj tes thiab LED liab ntawm lub thawv tswj).

Txuas mus rau OWI

Kev sib txuas rau cov neeg hlau sab caj npab yog ua los ntawm 14 tus pin dual kab header (raws li daim duab saum toj no) ntawm 14 xaim tiaj tus cable.

• LED sib txuas yog rau hauv av (-) thiab arduino tus pin A0 ntawm 220 Ohm resistor
• Txhua lub cav hlau txuas nrog L293D tus pin 3/6, lossis 11/14 (+/- feem). Txhua L293D txhawb 2 lub cav, yog li ob khub ntawm tus pin.
• OWI Cov kab hluav taws xob nyob sab laug (+6v) thiab sab xis (GND) pins ntawm 7 tus pin txuas nyob tom qab ntawm lub daj daj. (Koj tuaj yeem pom cov xov hlau txuas rau ntawm daim duab saum toj no). Ob qho no txuas nrog tus pin 8 (+) thiab 4, 5, 12, 13 (GND) ntawm tag nrho peb L293Ds.

Thov saib tus so ntawm tus lej pin ntawm cov kauj ruam tom ntej

Kauj Ruam 6: Tus lej PIN

NANO:

• 3.3v - 3.3v rau nRF24L01 nti (tus pin 2)
• 5v - 5v rau Accelerometer board, cov nyees khawm, hloov tau yooj yim
• a0 - cov tswv yim hloov pauv tau yooj yim
• a1 - daj "comms" LED tswj
• a4 - SDA rau kev ntsuas qhov ntsuas
• a5 - SCL rau kev ntsuas qhov ntsuas
• d02 - nRF24L01 nti cuam tshuam tus pin (tus pin 8)
• d03 - qhib khawm tuav cov tswv yim
• d04 - kaw qhov khawm khawm nkag
• d09 - SPI CSN tus pin rau nRF24L01 nti (tus pin 4)
• d10 - SPI CS tus pin rau nRF24L01 nti (tus pin 3)
• d11 - SPI MOSI rau nRF24L01 nti (tus pin 6)
• d12 - SPI MISO rau nRF24L01 nti (tus pin 7)
• d13 - SPI SCK rau nRF24L01 nti (tus pin 5)
• Vin - 9v +
• GND - thaj av ib txwm muaj

UNO:

• 3.3v - 3.3v rau nRF24L01 nti (tus pin 2)
• 5v - 5v rau cov nyees khawm
• Vin - 9v +
• GND - thaj av ib txwm muaj
• a0 - Lub dab teg LED +
• a1 - SPI SS tus pin rau Shift Register Xaiv - rau tus pin 12 ntawm Shift Register
• a2 - RED khawm nkag
• a3 - GREEN khawm nkag
• a4 - taw qhia puag sab xis - tus pin 15 ntawm L293D
• a5 - comms coj
• d02 - nRF24L01 IRQ cov tswv yim (tus pin 8)
• d03 - pab kom lub hauv paus servo (pwm) tus pin 1 lossis 9 ntawm L293D
• d04 - kev taw qhia puag sab laug - tus pin 10 ntawm qhov L293D
• d05 - pab lub xub pwg servo (pwm) tus pin 1 lossis 9 ntawm L293D
• d06 - pab lub luj tshib servo (pwm) tus pin 1 lossis 9 ntawm L293D
• d07 - SPI CSN tus pin rau nRF24L01 nti (tus pin 4)
• d08 - SPI CS tus pin rau nRF24L01 nti (tus pin 3)
• d09 - pab lub dab teg servo (pwm) tus pin 1 lossis 9 ntawm L293D
• d10 - pab gripper servo (pwm) tus pin 1 lossis 9 ntawm L293D
• d11 - SPI MOSI rau nRF24L01 nti (tus pin 6) thiab tus pin 14 ntawm Hloov Npe
• d12 - SPI MISO rau nRF24L01 nti (tus pin 7)
• d13 - SPI SCK rau nRF24L01 nti (tus pin 5) thiab tus pin 11 ntawm Shift Register

SHIFT REGISTER THIAB L293Ds:

• pin QA (15) of 74HC595 to pin 2 of L293D #1
• tus pin QB (1) ntawm 74HC595 rau tus pin 7 ntawm L293D #1
• tus pin QC (2) ntawm 74HC595 rau tus pin 10 ntawm L293D #1
• tus pin QD (3) ntawm 74HC595 rau tus pin 15 ntawm L293D #1
• tus pin QE (4) ntawm 74HC595 rau tus pin 2 ntawm L293D #2
• tus pin QF (5) ntawm 74HC595 rau tus pin 7 ntawm L293D #2
• tus pin QG (6) ntawm 74HC595 rau tus pin 10 ntawm L293D #2
• tus pin QH (7) ntawm 74HC595 rau tus pin 15 ntawm L293D #2

Kauj Ruam 7: Kev Sib Tham

Hnab looj tes xa 2 bytes ntawm cov ntaub ntawv mus rau lub thawv tswj 10 zaug ib pliag lossis thaum twg lub teeb liab los ntawm ib qho ntawm cov ntsuas tau txais.

2 bytes txaus rau 6 tswj vim peb tsuas xav xa:

• ON/OFF rau LED (1 ntsis) - Kuv tau siv 2 khoom kom zoo ib yam nrog lub cav, tab sis ib qho txaus
• OFF/RIGHT/LEFT rau 5 lub cav: 2 ntsis txhua = 10 khoom

Tag nrho ntawm 11 lossis 12 khoom yog txaus.

Cov cai qhia:

• TSO: 00
• LUAG: 01
• LOJ: 10

Tswj lo lus zoo li qhov no (me ntsis-paub qab hau):

Byte 2 ---------------- Byte 1 ----------------

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 LED- M5-- M4-- M3-- M2-- M1--

• M1 - tus tuav
• M2 - lub dab teg
• M3 - luj tshib
• M4 - lub xub pwg nyom
• M5 - puag

Byte 1 tuaj yeem yooj yim pub ncaj qha rau hauv daim ntawv teev npe ua haujlwm, vim yog tswj txoj cai/sab laug ntawm lub cav 1 txog 4.

Lub sijhawm tas li ntawm 2 vib nas this tau qhib rau kev sib txuas lus. Yog tias lub sijhawm dhau los tshwm sim, txhua lub cav tau nres zoo li yog khawm RED raug nias.

Kauj Ruam 8: SKETCHES thiab Ntau Ntxiv …

HLOOV

Hnab looj tes kos duab siv cov tsev qiv ntawv hauv qab no:

• DirectIO - muaj nyob ntawm Github
• I2Cdev - muaj nyob ntawm Github
• Hlau - ib feem ntawm Arduino IDE
• MPU6050 - muaj nyob ntawm Github
• SPI - ib feem ntawm Arduino IDE
• RF24 - muaj nyob ntawm Github

thiab peb lub tsev qiv ntawv tsim los ntawm kuv:

• AvgFilter - muaj ntawm Github
• DhpFilter - muaj nyob ntawm Github
• TaskScheduler - muaj nyob ntawm Github

Hnab looj tes kos duab muaj nyob ntawm no: Hnab Hnab Sketch v1.3

ARM CONTROL BOX

Kev kos caj npab siv cov tsev qiv ntawv hauv qab no:

• DirectIO - muaj nyob ntawm Github
• PinChangeInt - muaj nyob ntawm Github
• SPI - ib feem ntawm Arduino IDE
• RF24 - muaj nyob ntawm Github

thiab lub tsev qiv ntawv tsim los ntawm kuv:

TaskScheduler - muaj nyob ntawm Github

Daim duab kos caj npab muaj nyob ntawm no: Daim Duab Sketch v1.3

Cov ntaub ntawv siv rau kho vajtse siv

• 74HC595 hloov pauv npe - cov ntaub ntawv
• L293D lub cev muaj zog tsav tsheb - cov ntaub ntawv
• nRF24 wireless module - cov ntaub ntawv
• MPU6050 accelerometer/gyroscope module - cov ntaub ntawv

Tej zaum 31, 2015 Hloov tshiab:

Ib qho tshiab ntawm cov hnab looj tes thiab caj npab tswj lub thawv kos duab muaj nyob ntawm no: Hnab looj tes thiab Khaub Ncaws Sketches v1.5

Lawv kuj tseem nyob ntawm github ntawm no.

Hloov

• Ntxiv ob qho ntxiv bytes rau cov qauv kev sib txuas lus kom xa thov lub cev kom nrawm rau lub dab teg, Lub luj tshib, Lub xub pwg thiab lub hauv paus motors li 5 tus nqi me ntsis (0.. 31) los ntawm Cov Hnab looj tes sib faib rau lub kaum sab xis ntawm kev tswj taw (saib hauv qab). Arm Control Box daim duab qhia chaw qhov tseem ceeb [0.. 31] mus rau PWM qhov tseem ceeb rau txhua lub tshuab. Qhov no ua rau maj mam tswj nrawm los ntawm tus neeg teb xov tooj, thiab tuav tau yooj yim dua.
• Teeb tsa tes tshiab:

1. LED: Khawm tswj LED - khawm ntiv tes nruab nrab - ON, khawm ntiv tes pinkie - OFF

2. GRIPPER: Saj zawg zog tswj hwm Gripper - ntiv tes ib nrab -khoov - Qhib, qhib tag nrho cov ntiv tes

3. WRIST: Lub dab teg yog tswj los ntawm xib teg xib los ntawm txoj haujlwm kab rov tav UP thiab DOWN feem. Ntau qaij ua kom nrawm dua

4. ARM: Sab caj npab yog tswj los ntawm xib teg xib los ntawm txoj haujlwm kab rov tav LEFT thiab RIGHT. Ntau qaij ua kom nrawm dua

5. SHOULDER: Lub xub pwg yog tswj los ntawm kev hloov xib teg txoj cai thiab LEFT los ntawm xib teg taw ncaj qha txoj haujlwm. Xibtes tau tig raws lub luj tshib axis (zoo li yog tuav koj txhais tes)

6. QHOV TSEEB: Lub hauv paus yog tswj tib txoj kev li xub pwg nrog xib teg taw ncaj.

Kauj Ruam 9: YOG DAB TSI?

KEV POM ZOO TSHAJ PLAWS

Raws li ib txwm muaj xws li cov kab ke, lawv tuaj yeem tsim kho kom ua ntau yam ntxiv.

Piv txwv li, kev tsim qauv tam sim no suav nrog kev muaj peev xwm ntxiv, ua tsis tau nrog cov qauv chaw deb:

• Ua kom nrawm nrawm: txhua qhov kev txav ntawm lub cev tau pib ntawm qhov kev txiav txim siab yam tsawg kawg nkaus, uas tau nce zuj zus txhua txhua 1 thib ob kom txog thaum ua tiav qhov siab tshaj plaws. Qhov no tso cai tswj hwm txhua qhov ntawm lub cav (tshwj xeeb tshaj yog lub dab teg thiab tuav)
• Kev tshem tawm cov lus nrawm dua: thaum tau txais cov lus txib los ntawm Arm Box kom nres lub cav, nws ib ntus thim rov qab lub cav txog li 50 ms, yog li "rhuav" lub zog, thiab tso cai tswj kom raug.

Dab tsi ntxiv?

Tej zaum ib qho kev piav qhia ntau yam piav tes piav tes tuaj yeem ua tiav. Los yog ua tes taw ib txhij tuaj yeem siv rau kev tswj hwm ntau ntxiv. Arm puas yuav seev cev?

Yog tias koj muaj lub tswv yim yuav rov txhim kho lub hnab looj tes, lossis muaj cov qauv duab uas koj xav kom kuv sim - thov qhia rau kuv paub: [email protected]

Kauj Ruam 10: *** YUAV TSUM !!! ***

Txoj haujlwm no yeej Thawj Qhov Khoom Plig hauv Kev Sib Tw Coded Tsim los txhawb nqa los ntawm Microsoft.

Txheeb nws tawm! WOO-HOO !!!

Qhov khoom plig thib ob hauv Txoj Cai Tsim