Kolový robot Mecanum - ovládaný Bluetooth: 5 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Protože si pamatuji, vždy jsem chtěl postavit kolového robota mecanum. Na trhu dostupné robotické platformy s kolečky mecanum byly pro mě trochu příliš drahé, a tak jsem se rozhodl postavit svého robota od nuly.

Jako žádný jiný robot se nemůže bez problémů pohybovat kolečkovým robotem. Tato funkce je jedinečná a umožňuje snadné manévrování v těsných prostorách bez nutnosti otáčení na místě.

No, je čas pustit se do práce!

Díly potřebné v tomto projektu:

1. Arduino Mega 2560 x1
2. Nosič ovladače dvojitého motoru TB6612FNG x2
3. Modul Bluetooth HC-06 nebo podobný x1
4. Breadboard (minimální velikost) x1
5. Li-Po baterie: 7,4 V 2200 mAh a 11,1 V 2800 mAh x1
6. SKYRC iMAX B6 Mini nabíječka baterií x1
7. Stejnosměrný motor 12V x4
8. Kolo Mecanum x4
9. Propojky a kabely
10. Šrouby a matice
11. Podvozek z plastu

Krok 1: Sestavení podvozku robota

První věcí, kterou bylo třeba udělat, bylo uříznout kus plastové desky (153 x 260 mm). V dalším kroku jsem přišrouboval stejnosměrné motory umístěné v kovové trubce k plastové základně. Místo 2 kovových trubek můžete také použít 4 kovové držáky pro stejnosměrné motory. Posledním krokem v konstrukci podvozku robota byla montáž kol.

Krok 2: Montáž kol Mecanum

Kola Mecanum by měla být namontována správným způsobem. Správná konfigurace vyžaduje, aby každé ze čtyř kol mecanum bylo nastaveno tak, jak je uvedeno na obrázku výše. Osa otáčení horního válce každého kola by měla procházet středem podvozku robota (bod C).

Krok 3: Připojení elektronických součástek

Mozkem systému je Arduino Mega 2560. Jako řidič motoru jsem použil dva nosiče dvojitých motorů TB6612FNG. Tento ovladač motoru má dostatečný rozsah přijatelných vstupních napětí (4,5 V až 13,5 V) a nepřetržitý výstupní proud (1 A na kanál). Robot je ovládán přes bluetooth pomocí aplikace pro Android. V tomto projektu jsem použil populární levný bluetooth modul HC-06. Elektronický systém je vybaven dvěma zdroji energie. Jeden pro napájení stejnosměrných motorů (baterie LiPo 11,1 V, 1300 mAh) a druhý pro napájení modulu Arduino a bluetooth (baterie LiPo 7,4 V, 1 800 mAh).

Všechna připojení elektronických modulů jsou následující:

1. Bluetooth (např. HC-06)-> Arduino Mega 2560

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

2. Ovladač duálního motoru 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 - napětí motoru (4,5 až 13,5 V) - 11,1 V z baterie LiPo
   • Vcc - logické napětí (2,7 až 5,5) - 5V od Arduina
   • GND - GND

3. Ovladač duálního motoru TB6612FNG -> DC motory

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

Krok 4: Mega kód Arduino

Úplný kód pro tento projekt je k dispozici na GitHub: link

Program Arduino kontroluje v hlavní smyčce - „void loop ()“, zda byl nový příkaz (znak) odeslán z aplikace Android prostřednictvím bluetooth. Pokud existuje nějaký příchozí znak z bluetooth seriálu, program spustí provádění funkce „void processInput ()“. Potom se z této funkce v závislosti na znaku zavolá konkrétní funkce řízení směru (např. Pro znakovou funkci „r“se nazývá „void moveRight (int mspeed)“). Z dané funkce řízení směru je každý motor nastaven na požadovanou rychlost a směr otáčení pomocí funkce „void motorControl“, aby se robot pohyboval v požadovaném směru.

Můžete také použít můj další příklad kódu pro Arduino Mega 2560, který vám umožňuje ovládat robot s kolečkem mecanum pomocí hlasových příkazů: odkaz. Kromě toho si budete muset stáhnout aplikaci BT Voice Control pro Arduino z Google Play.

Krok 5: Ovládání kolového robota Mecanum

Každé kolo mecanum má volné válečky, které svírají s osou kola úhel 45 stupňů. Tato konstrukce kola umožňuje robotovi pohyb v libovolném směru, jak ukazuje obrázek výše. Modré a zelené šipky ukazují směr třecích sil působících na každé kolo mecanum. Pohybem všech čtyř kol stejným směrem můžeme dosáhnout pohybu vpřed nebo vzad. Ovládáním dvou kol na jedné diagonále ve stejném směru a dalších dvou kol v opačném směru získáme pohyb do strany, jak ukazuje druhý obrázek (pohyb doprava).

Z Google Play si můžete stáhnout moji aplikaci pro Android, která vám umožní ovládat kolového robota mecanum: odkaz

Jak používat aplikaci pro Android:

• klepněte na tlačítko nabídky nebo 3 svislé tečky (v závislosti na verzi vašeho Androidu)
• vyberte kartu „Připojit zařízení“
• klepněte na kartu „HC-06“a po chvíli byste měli vidět zprávu „Připojeno k HC-06“
• po připojení můžete svého robota ovládat
• pokud nevidíte své bluetooth zařízení HC-06, klepněte na tlačítko „Vyhledat zařízení“
• při prvním použití spárujte svá bluetooth zařízení zadáním výchozího kódu „1234“

Pokud byste chtěli vidět mé další projekty související s robotikou, navštivte:

• moje webové stránky: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobilní roboti