يتم التحكم بإيماءات اليد باستخدام الذراع الآلية باستخدام اردوينو نانو

توصيل الدائرة بين MPU6050 و Arduino Nano:

اتصال الدائرة بين المحركات المؤازرة واردوينو نانو:

A استشعار المرن يحتوي على اثنين من المسامير. لا تحتوي على محطات مستقطبة. لذا فإن الدبوس الأول P1 متصل بـ Arduino Nano's Analog Pin A0 بمقاوم سحب 10 كيلو والدبوس الثاني P2 مؤرض على Arduino.

تركيب MPU6050 & Flex Sensor على القفازات

لقد قمنا بتركيب MPU6050 و Flex Sensor على قفاز يدوي. هنا يتم استخدام اتصال سلكي لتوصيل Glove والذراع الآلي ولكن يمكن جعله لاسلكيًا باستخدام اتصال RF أو اتصال Bluetooth.

بعد كل اتصال ، يبدو الإعداد النهائي للذراع الآلي الذي يتم التحكم فيه عن طريق الإيماءات مثل الصورة أدناه:

برمجة Arduino Nano للذراع الآلي

كالعادة ، يتم تقديم رمز كامل مع مقطع فيديو عملي في نهاية هذا البرنامج التعليمي. هنا يتم شرح بضعة أسطر مهمة من التعليمات البرمجية.

1. أولاً ، قم بتضمين ملفات المكتبة الضرورية. تُستخدم مكتبة Wire.h لاتصالات I2C بين Arduino Nano و MPU6050 و servo.h للتحكم في محرك سيرفو.

#تضمن #تضمن

2. بعد ذلك ، يتم الإعلان عن كائنات فئة المؤازرة. نظرًا لأننا نستخدم أربعة محركات مؤازرة ، يتم إنشاء أربعة كائنات مثل servo_1 و servo_2 و servo_3 و servo_4.

أجهزة مؤازرة_1 ؛ أجهزة مؤازرة_2 ؛ أجهزة مؤازرة_3 ؛ أجهزة مؤازرة_4 ؛

3. بعد ذلك ، يتم التصريح عن عنوان I2C الخاص بـ MPU6050 والمتغيرات التي سيتم استخدامها.

const int MPU_addr = 0x68 ؛ // MPU6050 I2C العنوان int16_t axis_X، axis_Y، axis_Z؛ int minVal = 265 ؛ int maxVal = 402 ؛ مزدوج x ؛ ص مزدوج ض مزدوج.

4. بعد ذلك في إعداد الفراغ ، تم تعيين معدل الباود 9600 للاتصال التسلسلي.

Serial.begin (9600) ؛

وتم إنشاء اتصال I2C بين Arduino Nano و MPU6050:

Wire.begin () ؛ // تهيئة I2C Communication Wire.beginTransmission (MPU_addr) ؛ // بدء الاتصال بـ MPU6050 Wire.write (0x6B) ؛ // يكتب لتسجيل 6B Wire.write (0) ؛ // يكتب 0 في 6B سجل لإعادة تعيين Wire.endTransmission (صحيح) ؛ // ينتهي انتقال I2C

أيضًا ، يتم تحديد أربعة دبابيس PWM لتوصيلات محرك سيرفو.

servo_1.attach (2) ؛ // Forward / Reverse_Motor servo_2.attach (3) ؛ // Up / Down_Motor servo_3.attach (4) ؛ // Gripper_Motor servo_4.attach (5) ؛ // يسار / يمين_موتور

5. بعد ذلك ، في وظيفة الحلقة الفارغة ، قم مرة أخرى بإنشاء اتصال I2C بين MPU6050 و Arduino Nano ثم ابدأ في قراءة بيانات X ، Y ، Z-Axis من سجل MPU6050 وتخزينها في المتغيرات المقابلة.

Wire.beginTransmission (MPU_addr) ؛ Wire.write (0x3B) ؛ // ابدأ بـ regsiter 0x3B Wire.endTransmission (خطأ) ؛ Wire.request From (MPU_addr، 14، true) ؛ // قراءة 14 تسجيلات axis_X = Wire.read () << 8-Wire.read ()؛ axis_Y = Wire.read () << 8-Wire.read () ؛ axis_Z = Wire.read () << 8-Wire.read () ؛

بعد ذلك ، قم بتعيين الحد الأدنى والحد الأقصى لقيمة بيانات المحور من مستشعر MPU6050 في النطاق من -90 إلى 90.

int xAng = map (axis_X، minVal، maxVal، -90،90) ؛ int yAng = map (axis_Y، minVal، maxVal، -90،90) ؛ int zAng = map (axis_Z، minVal، maxVal، -90،90) ؛

ثم استخدم الصيغة التالية لحساب قيم x و y و z بدلالة 0 إلى 360.

س = RAD_TO_DEG * (atan2 (-yAng، -zAng) + PI) ؛ y = RAD_TO_DEG * (atan2 (-xAng، -zAng) + PI) ؛ ض = RAD_TO_DEG * (atan2 (-yAng ، -xAng) + PI) ؛

ثم اقرأ بيانات الإخراج التناظرية لجهاز الاستشعار المرن عند دبوس A0 الخاص بـ Arduino Nano ووفقًا للقيمة الرقمية للمستشعر المرن ، قم بتعيين زاوية المؤازرة للقابض. لذلك إذا كانت بيانات المستشعر المرن أكبر من 750 ، فإن زاوية محرك سيرفو للقابض تكون 0 درجة وإذا كانت أقل من 750 تكون 180 درجة.

القابض int int flex_sensorip = analogRead (A0) ؛ إذا (flex_sensorip> 750) { القابض = 0 ؛ } آخر { القابض = 180 ؛ } servo_3.write (القابض) ؛

ثم يتم تعيين حركة MPU6050 على المحور X من 0 إلى 60 من حيث 0 إلى 90 درجة للحركة الأمامية / العكسية للمحرك المؤازر للذراع الآلي.

إذا (x> = 0 && x <= 60) { int mov1 = map (x، 0،60،0،90) ؛ Serial.print ("الحركة في F / R =") ؛ Serial.print (mov1) ؛ Serial.println ((char) 176) ؛ servo_1.write (mov1) ؛ }

و حركة MPU6050 على المحور X 250-360 تم تعيينه من حيث 0-90 درجة لذراع UP / DOWN الحركة الروبوتية محرك سيرفو ل.

وإلا إذا (x> = 300 && x <= 360) { int mov2 = map (x، 360،250،0،90)؛ Serial.print ("الحركة لأعلى / لأسفل =") ؛ Serial.print (mov2) ؛ Serial.println ((char) 176) ؛ servo_2.write (mov2) ؛ }

يتم تعيين حركة MPU6050 على المحور Y من 0 إلى 60 من حيث 90 إلى 180 درجة للحركة اليسرى للذراع الآلي بمحرك مؤازر.

إذا (y> = 0 && y <= 60) { int mov3 = map (y، 0،60،90،180) ؛ Serial.print ("الحركة في اليسار =") ؛ Serial.print (mov3) ؛ Serial.println ((char) 176) ؛ servo_4.write (mov3) ؛ }

يتم تعيين حركة MPU6050 في المحور Y من 300 إلى 360 من 0 إلى 90 درجة للحركة اليمنى للذراع الآلي للمحرك المؤازر.

وإلا إذا (y> = 300 && y <= 360) { int mov3 = map (y، 360،300،90،0)؛ Serial.print ("الحركة في اليمين =") ؛ Serial.print (mov3) ؛ Serial.println ((char) 176) ؛ servo_4.write (mov3) ؛ }

عمل الذراع الآلية باستخدام خاصية Arduino

أخيرًا ، قم بتحميل الكود إلى Arduino Nano وارتد قفاز اليد المثبت مع MPU6050 & Flex Sensor.

1. الآن حرك اليد لأسفل لتحريك الذراع الآلية للأمام والتحرك لأعلى لتحريك الذراع الآلية لأعلى.

2. ثم قم بإمالة اليد لليسار أو لليمين لتدوير الذراع الآلية إلى اليسار أو اليمين.

3. قم بثني الكبل المرن المرفق بإصبع قفاز اليد لفتح الماسك ثم حرره لإغلاقه.

يتم عرض العمل الكامل في الفيديو أدناه.