Sommario:
- Passaggio 1: costruzione del telaio del robot
- Passaggio 2: montaggio delle ruote Mecanum
- Passaggio 3: collegamento delle parti elettroniche
- Passaggio 4: codice Arduino Mega
- Passaggio 5: controllo del robot ruota Mecanum
Video: Robot Mecanum Wheel - Controllato tramite Bluetooth: 5 Passaggi (con Immagini)
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04
Da quando ho memoria ho sempre voluto costruire un robot ruota mecanum. Le piattaforme robotiche a ruota mecanum disponibili sul mercato erano un po' troppo costose per me, quindi ho deciso di costruire il mio robot da zero.
Come nessun altro robot con ruota meacanum può muoversi senza alcuna difficoltà. Questa caratteristica lo rende unico e consente facili manovre in spazi ristretti senza la necessità di ruotare in posizione.
Bene, è ora di mettersi al lavoro!
Parti necessarie in questo progetto:
- Arduino Mega 2560 x1
- TB6612FNG Supporto per driver a doppio motore x2
- Modulo bluetooth HC-06 o simile x1
- Tagliere (dimensione minima) x1
- Batterie Li-Po: 7,4 V 2200 mAh e 11,1 V 2800 mAh x1
- SKYRC iMAX B6 Mini caricabatterie x1
- Motore DC 12V x4
- Ruota Mecanum x4
- Ponticelli e cavi
- Dadi e bulloni
- Telaio in plastica
Passaggio 1: costruzione del telaio del robot
La prima cosa da fare è stata tagliare un pezzo di lastra di plastica (153x260 mm). Nella fase successiva ho avvitato i motori a corrente continua posti in un tubo metallico alla base in plastica. Invece di 2 tubi metallici puoi anche usare 4 supporti metallici per motori a corrente continua. L'ultimo passo nella costruzione del telaio del robot è stato il montaggio delle ruote.
Passaggio 2: montaggio delle ruote Mecanum
Le ruote Mecanum devono essere montate nel modo corretto. Una configurazione corretta richiede che ciascuna delle quattro ruote mecanum sia impostata nel modo mostrato nell'immagine sopra. L'asse di rotazione del rullo superiore di ciascuna ruota deve attraversare il centro del telaio del robot (punto C).
Passaggio 3: collegamento delle parti elettroniche
Il cervello del sistema è Arduino Mega 2560. Come driver del motore ho utilizzato due supporti per driver a doppio motore TB6612FNG. Questo controller motore ha una gamma sufficiente di tensioni di ingresso accettabili (da 4,5 V a 13,5 V) e corrente di uscita continua (1 A per canale). Il robot è controllato tramite bluetooth tramite l'applicazione Android. In questo progetto ho utilizzato un popolare modulo bluetooth economico HC-06. Il sistema elettronico è dotato di due sorgenti di alimentazione. Uno per l'alimentazione dei motori DC (batteria LiPo 11,1V, 1300 mAh) e l'altro per l'alimentazione del modulo Arduino e bluetooth (batteria LiPo 7,4V, 1800 mAh).
Tutti i collegamenti dei moduli elettronici sono i seguenti:
-
Bluetooth (es. HC-06)-> Arduino Mega 2560
- TXD - RX1 (19)
- RXD - TX1 (18)
- VCC - 5V
- GND - GND
-
Driver doppio motore TB6612FNG -> Arduino Mega 2560
- Motore anteriore destro_PWMA - 2
- Motore Anteriore Sinistro_PWMB - 3
- RightRearMotor_PWMA - 4
- LeftRearMotor_PWMB - 5
- Motore Anteriore Destro_AIN1 - 22
- Motore Anteriore Destro_AIN2 - 23
- Motore Anteriore Sinistro_BIN1 - 24
- Motore Anteriore Sinistro_BIN2 - 25
- Motore Posteriore Destro_AIN1 - 26
- Motore Posteriore Destro_AIN2 - 27
- Motore Posteriore Sinistro_BIN1 - 28
- Motore Posteriore Sinistro_BIN2 - 29
- STBY - Vcc
- VMOT - tensione del motore (da 4,5 a 13,5 V) - 11,1 V da batteria LiPo
- Vcc - tensione logica (da 2,7 a 5,5) - 5V da Arduino
- GND - GND
-
Driver doppio motore TB6612FNG -> Motori CC
- MotorDriver1_A01 - Motore anteriore destro
- MotorDriver1_A02 - Motore anteriore destro
- MotorDriver1_B01 - Motore anteriore sinistro
- MotorDriver1_B02 - Motore anteriore sinistro
- MotorDriver2_A01 - Motore Posteriore Destro
- MotorDriver2_A02 - Motore Posteriore Destro
- MotorDriver2_B01 - Motore Posteriore Sinistro
- MotorDriver2_B02 - Motore Posteriore Sinistro
Passaggio 4: codice Arduino Mega
Il codice completo per questo progetto è disponibile su GitHub: link
Il programma Arduino controlla nel ciclo principale - "void loop()" se il nuovo comando (carattere) è stato inviato dall'app Android tramite bluetooth. Se è presente un carattere in ingresso dal seriale bluetooth, il programma avvia l'esecuzione della funzione "void processInput() ". Quindi da questa funzione a seconda del carattere viene chiamata una specifica funzione di controllo della direzione (ad es. per la funzione carattere "r" viene chiamata "void moveRight(int mspeed)"). Da una data funzione di controllo della direzione ogni motore viene impostato alla velocità e al senso di rotazione desiderati tramite la funzione "void motorControl" in modo che il robot si muova nella direzione desiderata.
Puoi anche usare il mio altro esempio di codice per Arduino Mega 2560 che ti consente di controllare un robot ruota mecanum usando i comandi vocali: link. Inoltre, dovrai scaricare l'app BT Voice Control per Arduino da Google Play.
Passaggio 5: controllo del robot ruota Mecanum
Ogni ruota mecanum ha rulli liberi, che formano un angolo di 45 gradi con l'asse della ruota. Questo design della ruota consente al robot di muoversi in qualsiasi direzione, come mostrato nella figura sopra. Le frecce blu e verde mostrano la direzione delle forze di attrito che agiscono su ciascuna ruota mecanum. Muovendo tutte e quattro le ruote nella stessa direzione possiamo ottenere un movimento in avanti o indietro. Controllando le due ruote su una diagonale nella stessa direzione e le altre due ruote nella direzione opposta si ottiene il movimento laterale come mostrato nella seconda figura (sposta a destra).
Puoi scaricare la mia app per Android che ti permette di controllare il robot ruota mecanum da Google Play: link
Come utilizzare l'app Android:
- tocca il pulsante menu o 3 punti verticali (a seconda della versione del tuo Android)
- seleziona la scheda "Collega un dispositivo"
- tocca la scheda "HC-06" e dopo un po' dovresti vedere il messaggio "Connesso a HC-06"
- dopo la connessione, puoi controllare il tuo robot
- se non vedi il tuo dispositivo bluetooth HC-06 tocca il pulsante "Cerca dispositivi"
- al primo utilizzo accoppia i tuoi dispositivi bluetooth inserendo il codice predefinito "1234"
Se vuoi vedere i miei altri progetti relativi alla robotica, visita:
- il mio sito web: www.mobilerobots.pl
- facebook: robot mobili
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