Cảm ơn các bạn đã quay trở lại với trang tin của Uniduc. Trong bài viết ngày hôm nay, chúng tôi xin chia sẻ đến các bạn bài hướng dẫn làm cánh tay robot điều khiển bằng smartphone mà cụ thể là cánh tay robot Arduino có thể được điều khiển và lập trình không dây bằng ứng dụng Android tùy chỉnh.
I. Các bước chuẩn bị đầu tiên.
1. Mẫu cánh tay robot Arduino 3D.
Trước khi bắt tay vào thực hiện, chúng ta thiết kế cánh tay robot có 5 bậc tự do bằng phần mềm mô hình 3D Solidworks.Đối với 3 trục đầu tiên là thắt lưng, vai và khuỷu tay thì chúng ta sử dụng động cơ MG996R. Đối với 2 trục còn lại là cuộn cổ tay và cao độ cổ tay cũng như tay cầm, chúng ta sử dụng loại micro SG90 nhỏ hơn.
2. In 3D cánh tay robot.
Với một máy in 3D mới [Creality CR-10], chúng ta in 3D tất cả các bộ phận cho cánh tay robot Arduino.Để hoàn thành công đoạn lắp ráp, chúng ta chỉ cần kết nối các khung phần trên và dưới bằng bu lông và giá đỡ. Sau đó kết nối các bộ phận điện tử với hộp điều khiển bằng dây cáp cho sẵn.Trước khi thử thì chúng ta nên kiểm tra xem các bánh xe lăn có đủ chặt không. Nếu không, hãy sử dụng ốc để cố định chúng chặt hơn.Các bộ phận để lắp cánh tay robot Arduino đã được chuẩn bị đầy đủ.
II. Hướng dẫn làm cánh tay robot Arduino.
Hãy bắt đầu với phần chân để gắn động cơ servo đầu tiên bằng cách sử dụng các ốc vít có sẵn trong gói dụng cụ. Sau đó, cố định một bu lông trên trục đầu ra của servo.Chúng ta đặt phần trên và cố định lại bằng hai ốc vít ở phần đỉnh đầu.Đầu tiên là servo, sau đó là còi tròn và chúng được cố định với nhau bằng bu lông trên trục đầu ra.
Ở đây chúng ta có thể nhận thấy rằng ở trục vai nên bao gồm một số loại lò xo. Trong trường hợp này, bạn hãy sử dụng một dây cao su để hỗ trợ cho servo vì nó gánh toàn bộ trọng lượng cũng như tải trọng của phần còn lại của cánh tay.Chúng ta tiếp tục lắp ráp phần còn lại của cánh tay robot Arduino. Sử dụng bu lông và đai ốc với kích thước 4 mm để lắp ráp đối với cơ cấu kẹp.
Ở bước cuối cùng, chúng ta gắn cơ chế kẹp vào servo cuối cùng và cánh tay robot Arduino đã hoàn thành.
III. Các bước kết nối.
1. Sơ đồ mạch điện cánh tay robot Arduino.
Sơ đồ mạch của dự án này thực sự khá đơn giản, chỉ cần một bo mạch Arduino và mô-đun Bluetooth HC-05 để liên lạc với điện thoại thông minh. Các chân điều khiển của sáu động cơ servo được kết nối với sáu chân kỹ thuật số của bo mạch Arduino.
Cần có 5V để cung cấp năng lượng cho các servo, nhưng phải có một nguồn điện bên ngoài vì Arduino không thể xử lý lượng dòng điện mà tất cả chúng có thể rút ra. Nguồn điện phải có khả năng xử lý ít nhất 2A dòng điện. Vì vậy, một khi đã kết nối mọi thứ lại với nhau, chúng ta có thể chuyển sang lập trình Arduino và tạo ra ứng dụng Android.
2. Mã cánh tay robot Arduino.
Vì mã khá dài nên để dễ hiểu thì các bạn hãy xem qua mã nguồn của chương trình trong các phần có mô tả cho từng phần.
Trước tiên cần có thư viện SoftwareSerial để liên lạc nối tiếp của mô-đun Bluetooth cũng như thư viện servo. Cả hai thư viện này đều được bao gồm trong Arduino IDE nên bạn không thể cài đặt chúng bên ngoài. Sau đó, chúng ta cần xác định sáu servo, mô-đun Bluetooth HC-05 và một số biến để lưu trữ vị trí hiện tại và trước đó của các servo cũng như các mảng để lưu trữ các vị trí hoặc các bước cho chế độ tự động.
Trong phần thiết lập, hãy khởi tạo các servo và mô-đun Bluetooth và di chuyển cánh tay robot đến vị trí ban đầu. Cách thực hiện đó là sử dụng hàm write [] để di chuyển servo đến bất kỳ vị trí nào từ 0 đến 180 độ.
Tiếp theo trong phần vòng lặp, sử dụng chức năng Bluetooth.av Available [], bạn hãy kiểm tra xem có dữ liệu đến từ điện thoại thông minh hay không. Nếu có thì sử dụng hàm readString [] để đọc dữ liệu dưới dạng chuỗi lưu trữ nó vào biến dataIn. Tùy thuộc vào dữ liệu đến mà cánh tay robot sẽ biết phải làm gì.
3. Ứng dụng điều khiển Android.
Bây giờ, mời các bạn xem qua ứng dụng Android và xem loại dữ liệu nào thực sự được gửi tới Arduino.
Ứng dụng này được tạo ra bằng cách sử dụng ứng dụng trực tuyến MIT App Inventor. Ở phía trên có hai nút để kết nối điện thoại thông minh với mô-đun Bluetooth HC-05. Ở phía bên trái có một hình ảnh của cánh tay robot và ở phía bên phải có sáu thanh trượt để điều khiển các servo và một thanh trượt để điều khiển tốc độ.
Mỗi thanh trượt có giá trị ban đầu tối thiểu và tối đa khác nhau phù hợp với các khớp tay robot. Ở dưới cùng của ứng dụng có ba nút đó là SAVE, RUN và RESET. Thông qua đó bạn có thể lập trình cánh tay robot chạy tự động. Ngoài ra còn có một nhãn bên dưới hiển thị số bước thực hiện đã được lưu.
Hãy cùng xem chương trình hoặc các khối phía sau ứng dụng. Đầu tiên, ở phía bên trái có các khối để kết nối điện thoại thông minh với mô-đun Bluetooth.
Tiếp đến có các khối thanh trượt để điều khiển vị trí servo và các khối nút để lập trình cho cánh tay robot. Nếu muốn thay đổi vị trí của thanh trượt, bạn hãy gửi một văn bản tới Arduino bằng cách sử dụng chức năng Bluetooth .SendText. Văn bản này bao gồm một tiền tố cho biết thanh trượt nào đã được thay đổi cũng như giá trị hiện tại của nó.
Tại Arduino, chúng tôi kiểm tra tiền tố của từng dữ liệu đến để biết phải làm gì tiếp theo bằng cách sử dụng hàm startedWith [].
Ở đây chúng ta chỉ cần gọi hàm write [] và RC servo sẽ đi đến vị trí đó. Nhưng theo cách đó, servo sẽ chạy ở tốc độ tối đa mà đối với cánh tay robot là quá nhiều. Thay vào đó, hãy kiểm soát tốc độ của các servo. Sử dụng một số vòng FOR để chuyển dần servo từ vị trí trước sang vị trí hiện tại bằng cách thực hiện thời gian trì hoãn giữa mỗi lần lặp. Bạn có thể thay đổi tốc độ của servo khi thay đổi thời gian trì hoãn.
Phương pháp tương tự được sử dụng để lái từng trục của cánh tay robot.
Bên dưới chúng là nút SAVE. Nếu chúng ta nhấn nó, vị trí của mỗi mô tơ servo sẽ được lưu trong một mảng. Với mỗi lần nhấn, chỉ số tăng lên để mảng từng bước được điền vào.
Nếu chúng ta nhấn nút RUN, chúng ta gọi hàm tùy chỉnh ranervo [] chạy các bước được lưu trữ. Ở đây chúng ta cho các bước đã lưu chạy nhiều lần cho đến khi nhấn nút RESET. Sử dụng vòng lặp FOR để chạy qua tất cả các vị trí được lưu trữ trong các mảng và kiểm tra xem có bất kỳ dữ liệu đến từ điện thoại thông minh hay không. Dữ liệu này có thể là nút RUN/PAUSE, tạm dừng robot và nếu nhấn lại, robot sẽ tiếp tục với các chuyển động tự động. Ngoài ra, nếu chúng ta thay đổi vị trí thanh trượt tốc độ, chúng ta sẽ sử dụng giá trị đó để thay đổi thời gian trì hoãn giữa mỗi lần lặp trong các vòng lặp FOR bên dưới, điều khiển tốc độ của động cơ servo.
Theo cách tương tự như đã giải thích trước đó với các câu lệnh IF và vòng lặp FOR này, chúng ta di chuyển các servo sang vị trí tiếp theo của chúng. Cuối cùng, nếu nhấn nút RESET, chúng ta sẽ xóa tất cả dữ liệu từ các mảng về 0 và cũng đặt lại chỉ số về 0 để chúng ta có thể lập trình lại cánh tay robot bằng các chuyển động mới.
Vậy là chúng ta đã hoàn thành lắp đặt và thiết lập cánh tay robot Arduino rồi. Chúng tôi hy vọng bài hướng dẫn làm cánh tay robot này có thể giúp ích cho các bạn trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu. Còn nhiều thông tin hay ho khác tại trang tin của chúng tôi, bạn hãy tiếp tục theo dõi nhé.
Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !
Hotline / Zalo: 089 6688 629
Website: //uniduc.com/vi
-------------////--------------------------------------------////------------
GIỚI THIỆU ĐẾN BẠN SẢN PHẨM KHẨU TRANG Y TẾ WAKAMONO KHÁNG VI RÚT LÊN ĐẾN 99% BẠN CÓ THỂ MUA SẢN PHẨM Ở DƯỚI ĐÂY:
-------------////--------------------------------------------////------------
HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.