Robot de rodes Mecanum: controlat per Bluetooth: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Com que recordo, sempre he volgut construir un robot de rodes mecanum. Les plataformes robotitzades de rodes mecanum disponibles al mercat em costaven una mica, de manera que vaig decidir construir el meu robot des de zero.

Com cap altre robot, el robot de la màquina pot moure’s sense cap dificultat. Aquesta característica el fa únic i permet maniobrar fàcilment en espais reduïts sense necessitat de girar al seu lloc.

Bé, és hora de començar a treballar!

Parts necessàries en aquest projecte:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. Suport de controlador de motor dual TB6612FNG x2
3. Mòdul bluetooth HC-06 o similar x1
4. Taula de pa (mida mínima) x1
5. Bateries Li-Po: 7,4 V 2200 mAh i 11,1 V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 Mini carregador de bateria x1
7. Motor DC 12V x4
8. Roda Mecanum x4
9. Ponts i cables
10. Femelles i cargols
11. Xassís de plàstic

Pas 1: construcció del xassís del robot

El primer que s’ha de fer ha estat tallar un tros de placa de plàstic (153x260 mm). Al següent pas, vaig cargolar els motors de corrent continu col·locats en un tub metàl·lic a la base de plàstic. En lloc de 2 tubs metàl·lics, també podeu utilitzar 4 suports metàl·lics per a motors de corrent continu. L’últim pas en la construcció del xassís del robot va ser l’ajust de les rodes.

Pas 2: muntatge de les rodes Mecanum

Les rodes Mecanum s’han d’instal·lar de la manera correcta. Una configuració correcta requereix que cadascuna de les quatre rodes mecanum estigui configurada de la manera que es mostra a la imatge superior. L'eix de rotació del rodet superior de cada roda hauria de creuar el centre del xassís del robot (punt C).

Pas 3: Connexió de peces electròniques

El cervell del sistema és Arduino Mega 2560. Com a controlador de motor he utilitzat dos portadors de controladors de doble motor TB6612FNG. Aquest controlador de motor té un rang suficient de tensions d’entrada acceptables (4,5V a 13,5V) i corrent de sortida continu (1A per canal). El robot es controla mitjançant bluetooth mitjançant l’aplicació Android. En aquest projecte he utilitzat un popular mòdul bluetooth barat HC-06. El sistema electrònic està equipat amb dues fonts d’energia. Un per subministrar motors de corrent continu (bateria LiPo 11,1V, 1300 mAh) i l’altre per subministrar mòdul Arduino i bluetooth (bateria LiPo 7,4V, 1800 mAh).

Totes les connexions dels mòduls electrònics són les següents:

1. Bluetooth (per exemple, HC-06) -> Arduino Mega 2560

   • TXD - RX1 (19)
   • RXD - TX1 (18)
   • VCC - 5V
   • GND - GND

2. Controlador de motor dual TB6612FNG -> Arduino Mega 2560

   • RightFrontMotor_PWMA - 2
   • LeftFrontMotor_PWMB - 3
   • RightRearMotor_PWMA - 4
   • LeftRearMotor_PWMB - 5
   • RightFrontMotor_AIN1 - 22
   • RightFrontMotor_AIN2 - 23
   • LeftFrontMotor_BIN1 - 24
   • LeftFrontMotor_BIN2 - 25
   • RightRearMotor_AIN1 - 26
   • RightRearMotor_AIN2 - 27
   • LeftRearMotor_BIN1 - 28
   • LeftRearMotor_BIN2 - 29
   • STBY - Vcc
   • VMOT: tensió del motor (4,5 a 13,5 V) - 11,1 V de la bateria LiPo
   • Vcc - tensió lògica (2,7 a 5,5) - 5V d’Arduino
   • GND - GND

3. Controlador de motor dual TB6612FNG -> Motors de CC

   • MotorDriver1_A01 - RightFrontMotor
   • MotorDriver1_A02 - RightFrontMotor
   • MotorDriver1_B01 - LeftFrontMotor
   • MotorDriver1_B02 - LeftFrontMotor
   • MotorDriver2_A01 - RightRearMotor
   • MotorDriver2_A02 - RightRearMotor
   • MotorDriver2_B01 - LeftRearMotor
   • MotorDriver2_B02 - LeftRearMotor

Pas 4: Mega Codi Arduino

El codi complet d’aquest projecte està disponible a GitHub: link

El programa Arduino comprova al bucle principal - "void loop ()" si la nova ordre (caràcter) s'ha enviat des de l'aplicació Android per Bluetooth. Si hi ha algun caràcter entrant de la sèrie Bluetooth, el programa inicia l'execució de la funció "void processInput ()". A continuació, des d'aquesta funció, segons el caràcter, s'anomena una funció de control de direcció específica (per exemple, per a la funció de caràcter "r" es diu "void moveRight (int mspeed)"). Des d'una funció de control de direcció determinada, cada motor s'estableix a la velocitat i direcció de rotació desitjades per la funció "void motorControl", de manera que el robot es mogui en la direcció desitjada.

També podeu utilitzar el meu altre exemple de codi per a Arduino Mega 2560 que us permet controlar un robot de roda mecanum mitjançant ordres de veu: enllaç. A més, haureu de descarregar l'aplicació BT Voice Control per a Arduino de Google Play.

Pas 5: Control del robot de rodes Mecanum

Cada roda mecanum té rodets lliures, que fan un angle de 45 graus amb l'eix de la roda. Aquest disseny de rodes permet que el robot es mogui en qualsevol direcció tal com es mostra a la figura anterior. Les fletxes blaves i verdes mostren la direcció de les forces de fregament que actuen sobre cada roda mecanum. En moure les quatre rodes en la mateixa direcció podem avançar o retrocedir. Controlant les dues rodes en una diagonal en la mateixa direcció i les altres dues rodes en la direcció oposada obtenim un moviment lateral, tal com es mostra a la segona figura (moveu-vos a la dreta).

Podeu descarregar la meva aplicació per a Android que us permet controlar el robot mecanum wheel des de Google Play: enllaç

Com s'utilitza l'aplicació Android:

• toqueu el botó de menú o 3 punts verticals (segons la versió del vostre Android)
• seleccioneu la pestanya "Connecta un dispositiu"
• toqueu la pestanya "HC-06" i al cap d'un temps hauríeu de veure el missatge "Connectat a HC-06"
• després de connectar-vos, podeu controlar el robot
• si no veieu el vostre dispositiu bluetooth HC-06, toqueu el botó "Cerca de dispositius"
• en el primer ús, emparegeu els vostres dispositius Bluetooth introduint el codi predeterminat "1234"

Si voleu veure els meus altres projectes relacionats amb la robòtica, visiteu:

• el meu lloc web: www.mobilerobots.pl
• facebook: robots mòbils