Робот-рука, керована жестом руки, використовує arduino nano

Схема з'єднання між MPU6050 та Arduino Nano:

Схема з'єднання між серводвигунами та Arduino Nano:

Гнучкий датчик містить два штифта. Він не містить поляризованих клем. Отже, штифт один P1 підключений до аналогового виводу A0 Arduino Nano з підтягуючим резистором 10k, а штифт два P2 заземлений на Arduino.

Прикріплення MPU6050 та гнучкого датчика до рукавичок

Ми закріпили MPU6050 і Flex Sensor на рукавичку. Тут дротове підключення використовується для підключення рукавички та роботизованого важеля, але його можна зробити бездротовим, використовуючи радіочастотне з'єднання або з'єднання Bluetooth.

Після кожного підключення остаточне налаштування роботизованої руки, керованої жестами, виглядає як на зображенні нижче:

Програмування Arduino Nano для роботизованої руки

Як зазвичай, повний код разом із робочим відео наведено в кінці цього посібника. Тут пояснюється кілька важливих рядків коду.

1. По-перше, включіть необхідні бібліотечні файли. Бібліотека Wire.h використовується для зв'язку I2C між Arduino Nano та MPU6050 та servo.h для управління серводвигуном.

#включати #включати

2. Далі оголошуються об'єкти для сервокласу класу. Оскільки ми використовуємо чотири сервомотори, створюються чотири об’єкти, такі як servo_1, servo_2, servo_3, servo_4.

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

3. Далі оголошується адреса I2C MPU6050 та змінні, які будуть використовуватися.

const int MPU_addr = 0x68; // MPU6050 I2C Адреса int16_t ось_Х, вісь_У, вісь_З; int minVal = 265; int maxVal = 402; подвійний х; подвійний у; двічі г;

4. Далі в налаштуваннях порожнечі для послідовного зв'язку встановлюється швидкість передачі даних 9600.

Serial.begin (9600);

І встановлено зв'язок I2C між Arduino Nano та MPU6050:

Wire.begin (); // Ініціалізація дроту зв'язку I2C.beginTransmission (MPU_addr); // Початок спілкування з MPU6050 Wire.write (0x6B); // Пише для реєстрації 6B Wire.write (0); // Записує 0 у реєстр 6B для скидання Wire.endTransmission (true); // Завершує передачу I2C

Також для підключення сервомотора визначені чотири ШІМ-штирі.

servo_1.attach (2); // Вперед / назад_Мотор servo_2.attach (3); // Вгору / Вниз_Мотор servo_3.attach (4); // Gripper_Motor servo_4.attach (5); // Лівий / Правий_Мотор

5. Далі у функції void loop знову встановіть з'єднання I2C між MPU6050 та Arduino Nano, а потім починайте зчитувати дані X, Y, Z-Axis з реєстру MPU6050 та зберігайте їх у відповідних змінних.

Wire.beginTransmission (MPU_addr); Wire.write (0x3B); // Починаємо з реєстратора 0x3B Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU_addr, 14, true); // Читання 14 реєстрів axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read (); ось_Y = Wire.read () << 8-Wire.read (); axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read ();

Після цього відобразіть мінімальне та максимальне значення даних осі від датчика MPU6050 у діапазоні від -90 до 90.

int xAng = карта (вісь_Х, мінімальне значення, максимальне значення, -90,90); int yAng = карта (вісь_Y, minVal, maxVal, -90,90); int zAng = карта (вісь_Z, minVal, maxVal, -90,90);

Потім використовуйте наступну формулу для обчислення значень x, y, z в перерахунку від 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);

Потім прочитайте аналогові вихідні дані датчика гнучкості на штифті A0 Arduino Nano і відповідно до цифрового значення датчика гнучкості встановіть кут сервоприводу захоплення. Отже, якщо дані датчика гнучкості перевищують 750, кут нахилу сервомотора захвату становить 0 градусів, а якщо менше 750, це 180 градусів.

int захват; int flex_sensorip = analogRead (A0); якщо (flex_sensorip> 750) { захоплювач = 0; } ще { захоплювач = 180; } servo_3.write (захоплювач);

Потім рух MPU6050 по осі X від 0 до 60 відображається в межах від 0 до 90 градусів для руху сервомотора вперед / назад, роботизованого важеля.

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

І рух MPU6050 по осі X від 250 до 360 відображається в межах від 0 до 90 градусів для роботизованого важеля руху сервомотора вгору / вниз.

інакше if (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x, 360 250,0,90); Serial.print ("Рух вгору / вниз ="); Serial.print (mov2); Serial.println ((char) 176); servo_2.write (mov2); }

Рух MPU6050 по осі Y від 0 до 60 відображається в межах від 90 до 180 градусів для лівого руху сервомотора в руці роботи.

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

Рух MPU6050 по осі Y від 300 до 360 відображається в межах від 0 до 90 градусів для Правого руху робочого важеля сервомотора.

інакше якщо (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y, 360 300,90,0); Serial.print ("Рух праворуч ="); Serial.print (mov3); Serial.println ((char) 176); servo_4.write (mov3); }

Робота роботизованої роботизованої руки за допомогою Arduino

Нарешті, завантажте код на Arduino Nano і надіньте ручну рукавичку, встановлену з датчиком MPU6050 & Flex.

1. Тепер посуньте руку вниз, щоб перемістити роботизовану руку вперед, і рухайтеся вгору, щоб перемістити робот-руку вгору.

2. Потім нахиліть руку вліво або вправо, щоб повернути робототехнічну руку вліво або вправо.

3. Зігніть гнучкий кабель, прикріплений пальцем ручної рукавички, щоб відкрити захоплювач, а потім відпустіть його, щоб закрити.

Повна робота продемонстрована у відео, поданому нижче.