Håndbevegelseskontrollert robotarm med arduino nano

Kretsforbindelse mellom MPU6050 og Arduino Nano:

Kretsforbindelse mellom Servomotorer og Arduino Nano:

En flex-sensor inneholder to pinner. Den inneholder ikke polariserte terminaler. Så pinnen en P1 er koblet til Arduino Nano's Analog Pin A0 med en opptrekksmotstand på 10k, og pinnen to P2 er jordet til Arduino.

Montering MPU6050 & Flex Sensor på hansker

Vi har montert MPU6050 og Flex Sensor på en håndhanske. Her brukes en kablet tilkobling for å koble hanske og robotarm, men den kan gjøres trådløs ved hjelp av en RF-forbindelse eller en Bluetooth-tilkobling.

Etter hver tilkobling ser det endelige oppsettet for geststyrt robotarm ut som bildet nedenfor:

Programmering av Arduino Nano for robotarm

Som vanlig er komplett kode sammen med en fungerende video gitt på slutten av denne opplæringen. Her er noen viktige kodelinjer forklart.

1. Først må du inkludere de nødvendige biblioteksfilene. Wire.h- biblioteket brukes til I2C-kommunikasjon mellom Arduino Nano og MPU6050 og servo.h for styring av servomotor.

#inkludere #inkludere

2. Deretter blir objektene til klasseservoen erklært. Når vi bruker fire servomotorer, opprettes fire objekter som servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

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

3. Deretter blir I2C-adressen til MPU6050 og variablene som skal brukes erklært.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Adresse int16_t akse_X, akse_Y, akse_Z; int minVal = 265; int maxVal = 402; dobbel x; dobbelt y; dobbel z;

4. Neste i ugyldig oppsett , settes en overføringshastighet på 9600 for seriell kommunikasjon.

Serial.begin (9600);

Og I2C-kommunikasjon mellom Arduino Nano og MPU6050 er etablert:

Wire.begin (); // Initilize I2C Communication Wire.beginTransmission (MPU_addr); // Start kommunikasjon med MPU6050 Wire.write (0x6B); // Skriver for å registrere 6B Wire.write (0); // Skriver 0 til 6B Registrer deg for å tilbakestille Wire.endTransmission (true); // Avslutter I2C-overføring

Fire PWM-pinner er også definert for servomotortilkoblinger.

servo_1.feste (2); // Forward / Reverse_Motor servo_2.attach (3); // Up / Down_Motor servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Venstre / høyre_Motor

5. Neste i tomrommet sløyfe funksjon, igjen etablere I2C forbindelse mellom MPU6050 og Arduino Nano og deretter begynne å lese X, Y, z-aksen av data fra registeret over MPU6050 og lagre dem i tilsvarende variabler.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Start med regsiter 0x3B Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, sant); // Les 14 Registers axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

Deretter kartlegger du min- og maksverdien for aksedataene fra MPU6050-sensoren i området -90 til 90.

int xAng = kart (akse_X, minVal, maxVal, -90,90); int yAng = map (axis_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = kart (axis_Z, minVal, maxVal, -90,90);

Bruk deretter følgende formel for å beregne x-, y-, z-verdiene i form av 0 til 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);

Les deretter flex-sensoren Analoge utdataene på Arduino Nano's A0-pinne, og i henhold til den digitale verdien av flex-sensoren, stiller du inn griperens servovinkel. Så hvis flex-sensordataene er større enn 750, er griperens servomotorvinkel 0 grader, og hvis den er mindre enn 750, er den 180 grader.

int gripper; int flex_sensorip = analogRead (A0); hvis (flex_sensorip> 750) { gripper = 0; } annet { gripper = 180; } servo_3.write (gripper);

Deretter kartlegges bevegelsen til MPU6050 på X-aksen fra 0 til 60 i form av 0 til 90 grader for servomotorens forover / bakover bevegelse robotarmen.

hvis (x> = 0 && x <= 60) { int mov1 = kart (x, 0,60,0,90); Serial.print ("Bevegelse i F / R ="); Serial.print (mov1); Serial.println ((char) 176); servo_1.write (mov1); }

Og bevegelsen til MPU6050 på X-aksen fra 250 til 360 er kartlagt i form av 0 til 90 grader for servomotorens UP / DOWN bevegelses robotarm.

annet hvis (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = kart (x, 360,250,0,90); Serial.print ("Bevegelse opp / ned ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Bevegelse av MPU6050 på Y-aksen fra 0 til 60 er kartlagt i form av 90 til 180 grader for servomotorens venstrebevegelse av robotarmen.

hvis (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = kart (y, 0,60,90,180); Serial.print ("Bevegelse i venstre ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Bevegelse av MPU6050 i Y-aksen fra 300 til 360 er kartlagt i form av 0 til 90 grader for servomotorens høyre bevegelse av robotarmen.

annet hvis (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = kart (y, 360,300,90,0); Serial.print ("Bevegelse i høyre ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Arbeid med geststyrt robotarm ved hjelp av Arduino

Til slutt laster du opp koden til Arduino Nano og bruker håndhansken montert med MPU6050 & Flex Sensor.

1. Beveg nå hånden ned for å bevege robotarmen fremover og bevege deg opp for å flytte robotarmen opp.

2. Vipp deretter hånden mot venstre eller høyre for å vri robotarmen til venstre eller høyre.

3. Bøy flexkabelen festet med håndhanskens finger for å åpne griperen, og slipp den deretter for å lukke den.

Komplett arbeid demonstreres i videoen gitt nedenfor.