Roboterhand mit kabelloser Handschuhsteuerung - NRF24L01+ - Arduino - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

In diesem Video; 3D-Roboterhandmontage, Servosteuerung, Flexsensorsteuerung, drahtlose Steuerung mit nRF24L01, Arduino-Empfänger und Sender-Quellcode sind verfügbar. Kurz gesagt, in diesem Projekt lernen wir, wie man eine Roboterhand mit einem Funkhandschuh steuert.

Schritt 1: Video-Tutorial

Mit diesem Tutorial-Video können Sie die Roboterarmmontage und mehr sehen. Ich habe ein Video hinzugefügt, da einige Teile der Roboterarmbaugruppe sehr detailliert sind.

Schritt 2: Erforderliche Hardware und Tools

Erforderliche Hardware

2x Arduino-Board (Nano) --

2x nRF24L01+ Transceiver --

2x nRF24L01+ Adapter --

5x MG996R Servo --

5x 4,5-Zoll-Flexsensor --

5x 10k Widerstand --

2x 18650 3,7 V Batterie --

1x 18650 Batteriehalter --

1x 9V Batterie --

1x 9V Batterieanschluss --

1x Handschuh --

1x Schnur / Geflechtschnur --

3x Mini-Breadboard --

Überbrückungsdrähte --

1x Gummi / Reifen oder Feder

1x Stahldraht oder Filament

3x Bolzen (8mm Durchmesser)

Erforderliche Werkzeuge (optional)

Elektronischer Bohrer + Dremel-Werkzeug --

Anet A8 3D-Drucker --

PLA 22M 1,75 mm rotes Filament --

Heißklebepistole --

Kabelbinder --

Superschneller Klebstoff --

Schraubendreher-Geldbörsen-Set --

Einstellbares Lot --

Lötständer --

Lötdraht --

Schrumpfschlauch --

Drahtseilschneider --

Platine --

Schrauben Muttern Sortiments-Set --https://goo.gl/EzxHyj

Schritt 3: 3D-Modelle von Hand und Unterarm

Die Hand ist Teil eines Open-Source-Projekts namens InMoov. Es ist ein 3D-druckbarer Roboter, und dies ist nur die Hand- und Unterarmbaugruppe.

Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen InMoov-Website. Weitere Informationen zur Montage finden Sie auf den Seiten "Montageskizzen" und "Montagehilfe" auf der InMoov-Website.

Danke an InMoov -- https://inmoov.fr/ -

In diesem Projekt wird der Anet A8 3D-Drucker verwendet. Die Modelle wurden in der niedrigsten Qualität gedruckt.

Alle in diesem Projekt verwendeten 3D-Teile

Schritt 4: Montage der Teile

Die Montage von Roboterarmteilen ist sehr detailliert und komplex, daher können Sie die Seiten "Montageskizzen" und "Montagehilfe" auf der InMoov-Website besuchen, um weitere Informationen zur Montage zu erhalten. es wird auf der InMoov-Website sehr ausführlich erklärt. Oder Sie können sich das Video ansehen, das ich geteilt habe.

www.inmoov.fr/assembly-sketchs/

inmoov.fr/hand-and-forarm/

Berücksichtigen Sie diesen Vorschlag für den richtigen Fingerwinkel:

Achten Sie beim Zusammenbau der Finger darauf, dass die Teile vor dem Kleben richtig ausgerichtet sind. Halten Sie alle Servomotoren auf 10 oder 170 Grad, bevor Sie die Servoriemenscheiben an den Servomotoren anbringen. Halten Sie bei der Montage der Servorollen die Finger in der geschlossenen oder geöffneten Position (je nach Servowinkel). Wickeln Sie dann die Servoriemenscheibe um, bis die Geflechtdrähte oder Schnüre gedehnt werden.

Schritt 5: Verbindungen der Hand (Empfänger)

• Zu diesem Zeitpunkt sollten die Servos bereits im Unterarm montiert sein. Um sie an die Stromversorgung und Arduino anzuschließen, können Sie ein kleines Steckbrett verwenden.
• Denken Sie daran, das Minus auf dem Steckbrett mit dem GND des Arduino zu verbinden. Alle GNDs in einem Stromkreis müssen angeschlossen sein, damit er funktioniert.
• Ich empfehle die Verwendung des Netzteils für das nRF24L01+ Modul. Andernfalls kann die Kommunikation aufgrund von unzureichendem Strom unterbrochen werden.
• Wenn Sie auf die folgenden Probleme stoßen: Vibrationen in Servomotoren, Servomotoren funktionieren nicht, Kommunikationsausfall und in ähnlichen Situationen, versorgen Sie Ihr Arduino-Board mit externer Stromversorgung (wie USB).
• Wenn Sie andere Pins als die unten gezeigten Pins verwendet haben, ändern Sie diese in Codes.

Anschlüsse der Servomotoren:

Servo-1 mit dem analogen 01 (A1) des Arduino verbinden.

Servo-2 mit dem analogen 02 (A2) des Arduino verbinden.

Servo-3 mit dem analogen 03 (A3) des Arduino verbinden.

Servo-4 mit dem analogen 04 (A4) des Arduino verbinden.

Servo-5 mit dem analogen 05 (A5) des Arduino verbinden.

Anschlüsse des nRF24L01-Moduls:

VCC an +5V des Arduino anschließen.

GND mit dem GND des Arduino verbinden.

CE an den digitalen 9-Pin des Arduino anschließen.

CSN mit dem digitalen 10-Pin des Arduino verbinden.

SCK mit dem digitalen 13-Pin des Arduino verbinden.

MOSI verbindet sich mit dem digitalen 11-Pin des Arduino.

MISO mit dem digitalen 12-Pin des Arduino verbinden.

Schritt 6: Anschlüsse des Handschuhs (Sender)

• Die Flex-Sensoren benötigen eine Schaltung, damit sie mit Arduino kompatibel sind. Flexsensoren sind variable Widerstände, daher empfehle ich die Verwendung eines Spannungsteilers. Ich habe einen 10K-Widerstand verwendet.
• Das Haupt-GND-Kabel (Masse), das mit allen einzelnen GND-Drähten der Sensoren verbunden ist, wird mit dem GND des Arduino verbunden. Die +5 V vom Arduino gehen zum positiven Hauptspannungsdraht. Der Draht von jedem Flexsensor ist über den Spannungsteiler mit einem separaten analogen Eingangspin verbunden.
• Ich lötete die Schaltung auf eine kleine Platine, die leicht auf den Handschuh montiert werden konnte. Sie können die Schaltung auf dem kleinen Steckbrett anstelle der Platine aufbauen.
• Sie können eine 9-V-Batterie für die Schaltung des Handschuhs verwenden.
• Wenn Sie andere Pins als die unten gezeigten Pins verwendet haben, ändern Sie diese in Codes.

Anschlüsse der Flexsensoren:

Flex-1 mit dem analogen 01 (A1) des Arduino verbinden.

Flex-2 mit dem analogen 02 (A2) des Arduino verbinden.

Flex-3 mit dem analogen 03 (A3) des Arduino verbinden.

Flex-4 mit dem Analog 04 (A4) des Arduino verbinden.

Flex-5 mit dem analogen 05 (A5) des Arduino verbinden.

Anschlüsse des nRF24L01-Moduls:

VCC an +5V des Arduino anschließen.

GND mit dem GND des Arduino verbinden.

CE an den digitalen 9-Pin des Arduino anschließen.

CSN mit dem digitalen 10-Pin des Arduino verbinden.

SCK mit dem digitalen 13-Pin des Arduino verbinden.

MOSI verbindet sich mit dem digitalen 11-Pin des Arduino.

MISO mit dem digitalen 12-Pin des Arduino verbinden.

Schritt 7: Quellcode des Projekts

Damit der Quellcode korrekt funktioniert, befolgen Sie die Empfehlungen:

• Laden Sie die RF24.h-Bibliothek herunter und verschieben Sie sie in den Arduino-Bibliotheksordner.
• Nachdem die Flexsensoren am Handschuh angeschlossen sind, lesen und notieren Sie die minimalen und maximalen Werte, die jeder Flexsensor erfasst hat.
• Geben Sie diese Werte dann in den Sender-(Handschuh-)Code ein.
• Halten Sie alle Servomotoren auf 10 oder 170 Grad, bevor Sie die Servoriemenscheiben an den Servomotoren anbringen.
• Halten Sie bei der Montage der Servorollen die Finger in der geschlossenen oder geöffneten Position (je nach Servoposition).
• Wickeln Sie dann die Servoriemenscheibe um, bis die Geflechtdrähte gedehnt werden.
• Bewegen Sie alle Finger in die geschlossene und geöffnete Position, indem Sie die Servomotoren nacheinander überprüfen.
• Dann erhalten Sie die besten Winkel für Servomotoren (Servowinkel bei geschlossenen und geöffneten Fingern).
• Geben Sie die Servomotorwinkel und Biegesensorwerte wie folgt in den Sendercode ein.

Flexsensor min. Wert, Flexsensor max. Wert, Servo min. Winkel, Servo max. Winkel

(flex_val = map (flex_val, 630, 730, 10, 170);

• Es gibt nur eine Änderung im Quellcode des Empfängers. Welcher Flexsensor im Sender steuert welchen Servomotor im Empfänger? Zum Beispiel sendet msg[0] die Daten des x-Sensor-5. Wenn Sie den Servomotor-5 mit dem Flexsensor-5 steuern möchten, können Sie dies tun, indem Sie 'servo-5.write(msg[0])' eingeben.
• Wenn Sie andere Pins als die in der Schaltung gezeigten Pins verwendet haben, ändern Sie sie in beiden Codes.

Ich weiß, der letzte Teil ist ein wenig komplex, aber bitte nicht vergessen: es gibt kein Schwer! Du kannst es schaffen! Denken Sie einfach nach, forschen Sie, vertrauen Sie sich selbst und versuchen Sie es.