怎樣使用Android手機(jī)的藍(lán)牙控制機(jī)器人手臂

在這個(gè)項(xiàng)目中，我將向您展示如何構(gòu)建Arduino＆amp; amp;使用Android手機(jī)的藍(lán)牙控制機(jī)器人手臂。該機(jī)器人手臂可以在手動(dòng)模式下操作，也可以在全自動(dòng)模式下進(jìn)行編程。

您已經(jīng)看過一個(gè)來自Electronics Hub的機(jī)器人手臂項(xiàng)目，我們從廢料（除了電機(jī)和Arduino）做了一切。我們得到了你們對(duì)該項(xiàng)目的非常好的回應(yīng)，基于此我們決定制作一個(gè)更好的版本2.0版，如果我必須說的話。

在進(jìn)一步閱讀之前試試這個(gè)使用ARDUINO的簡單機(jī)器人武器。

這個(gè)DIY Arduino＆amp;藍(lán)牙機(jī)器人手臂項(xiàng)目使用Android手機(jī)通過藍(lán)牙通信進(jìn)行操作。我們開發(fā)了Android手機(jī)應(yīng)用程序，您可以使用它來控制機(jī)械臂進(jìn)行手動(dòng)操作或?qū)ζ溥M(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。我將在后面的章節(jié)中解釋它們。

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Arduino電路圖＆amp;藍(lán)牙控制機(jī)械臂

讓我們從Arduino＆amp;的電路圖開始。藍(lán)牙控制機(jī)器人手臂項(xiàng)目。下圖顯示了具有所有必要連接的電路圖。

電路圖看起來非常簡單但構(gòu)造部分機(jī)器人手臂有點(diǎn)復(fù)雜。

機(jī)械臂項(xiàng)目所需的組件

Arduino UNO ［在此處購買］

4 x Tower Pro MG90S合金齒輪伺服電機(jī)［在此處購買］

HC-05藍(lán)牙模塊［此處購買］

3D打印機(jī)器人手臂部件及必要的螺釘，螺母和螺栓［購買］

Arduino和4伺服電機(jī)的正確電源［在此處購買］

連接線［在此處購買］

安裝了自定義應(yīng)用程序的Android手機(jī)

組件說明

Arduino UNO和藍(lán)牙模塊在組件列表中非常簡單，但有趣的組件是Metal齒輪伺服系統(tǒng)和3D打印機(jī)器人手臂部件。

合金齒輪伺服MG90S

機(jī)械臂結(jié)構(gòu)中使用的伺服系統(tǒng)是TowerPro MG90S合金齒輪微型伺服系統(tǒng)。我們選擇了這種特殊的伺服系統(tǒng)，因?yàn)槠胀ǖ乃芰淆X輪伺服系統(tǒng)不穩(wěn)定，失速扭矩也較小。

在6.6V電源下，這款金屬齒輪伺服系統(tǒng)提供2.2Kg/CM的失速扭矩（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)SG90伺服系統(tǒng)）。

3D印刷機(jī)械臂

任何機(jī)器人手臂項(xiàng)目的重要特征之一就是美學(xué)。因此，我們決定選擇機(jī)器人手臂的3D打印部件。 daGHIZmo設(shè)計(jì)了一個(gè)名為EEZYbotARM的3D機(jī)器人手臂，并將文件上傳到Thingiverse網(wǎng)站。

對(duì)于機(jī)械臂的3D模型文件，請(qǐng)?jiān)L問鏈接。

基于在這些3D模型文件上，我們使用本地3D打印機(jī)插座制作了這些部件。質(zhì)量非常好，尺寸也非常接近真實(shí)物體（不準(zhǔn)確）。

如果你觀察上面的圖像，我已經(jīng)將機(jī)器人手臂的部分指定為基部，肩部，肘部和握把。隨后，伺服電機(jī)也被稱為基本伺服，肩部伺服，彎頭伺服和手柄伺服。

電路設(shè)計(jì)

如前所述，電路的設(shè)計(jì)非常簡單。 4個(gè)伺服電機(jī)的控制信號(hào)連接到Arduino UNO的4個(gè)PWM引腳，如下所示：基本伺服 - 引腳3，肩部伺服 - 引腳5，彎頭伺服 - 引腳6和手柄伺服 - 分別是Arduino引腳9。

所有伺服電機(jī)均為6V電源，而Arduino UNO則為9V電源。 HC-05藍(lán)牙模塊的TX和RX連接到Arduino的RX0和TX0引腳，即引腳0和1。

注意：編程Arduino時(shí)請(qǐng)勿連接藍(lán)牙模塊。

組裝3D打印機(jī)械臂部件

如果我解釋機(jī)器人手臂3D部件的逐步裝配程序，那將是一個(gè)非常冗長乏味的閱讀。因此，我將發(fā)布已完成機(jī)器人的一些照片，并將制作關(guān)于如何組裝機(jī)器人手臂的單獨(dú)視頻。在此期間，請(qǐng)看一下這些圖像。

Arduino的Android應(yīng)用程序＆amp;藍(lán)牙控制機(jī)械臂

我們決定更進(jìn)一步，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的Android手機(jī)應(yīng)用程序，而不是通過計(jì)算機(jī)使用電位計(jì)或串行通信控制機(jī)器人手臂。

下圖顯示了運(yùn)行Android 6.0版的智能手機(jī)中的應(yīng)用程序布局。但該應(yīng)用程序已針對(duì)Android版本8.0進(jìn)行了測試，并且運(yùn)行正常。

每對(duì)箭頭控制鍵有四對(duì)分別用于肩部，肘部，基部和握把舵。有一個(gè)程序按鈕，使用它可以啟用程序模式。有關(guān)項(xiàng)目工作的更多信息。

注意：

此應(yīng)用程序使用Android手機(jī)的藍(lán)牙功能。此應(yīng)用目前無法在Google Play商店中使用，因?yàn)樗栽跍y試中。

截至目前，我們尚未開發(fā)適用于iOS的應(yīng)用。

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Arduino＆amp;的工作藍(lán)牙控制機(jī)器人手臂

簡單的3D打印，基于Android手機(jī)，Arduino＆amp;藍(lán)牙控制機(jī)器人手臂是在這個(gè)項(xiàng)目中設(shè)計(jì)和開發(fā)的。我們現(xiàn)在將看到此機(jī)械臂的操作和工作。

在Android手機(jī)中安裝應(yīng)用程序并提供訪問設(shè)備藍(lán)牙所需的權(quán)限。如果藍(lán)牙模塊（HC-05）未與手機(jī)配對(duì)，請(qǐng)使用手機(jī)的藍(lán)牙設(shè)置進(jìn)行配對(duì)。

設(shè)備配對(duì)后，打開應(yīng)用程序，它將自動(dòng)列出配對(duì)的藍(lán)牙設(shè)備。選擇正確的藍(lán)牙模塊，如果一切順利，您將進(jìn)入主控制面板。

在這里，您可以看到機(jī)器人手臂的四個(gè)伺服電機(jī)的控制，即基地，肩膀，肘部和握把。使用相應(yīng)伺服電機(jī)的箭頭鍵并控制機(jī)械臂。這部分工作是機(jī)器人手臂的手動(dòng)操作，每個(gè)動(dòng)作必須手動(dòng)調(diào)整。

下一步有趣的部分來了。您可以在中心看到一個(gè)名為“程序”的按鈕。在操作的任何時(shí)候，如果按此按鈕，機(jī)械臂將重置（移動(dòng)到默認(rèn)位置）并激活編程模式。

在此模式下，您可以對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行編程，以自動(dòng)方式執(zhí)行一系列任務(wù)。例如，如果您想從一個(gè)地方選擇小物件并將其放在另一個(gè)地方，則無需一直手動(dòng)調(diào)整值。

所有您需要的要做的是進(jìn)入編程模式并教導(dǎo)機(jī)器人手臂按照一系列步驟來完成任務(wù)。編程機(jī)械臂后，您可以運(yùn)行程序，它將循環(huán)這些已編程的步驟直到停止。

您也可以隨時(shí)暫停自動(dòng)操作并從同一點(diǎn)繼續(xù)。此外，如果您希望退出編程模式并手動(dòng)操作機(jī)械臂，您可以簡單地“關(guān)閉”編程模式。

將很難清楚地解釋機(jī)械臂的操作（手動(dòng)和自動(dòng)模式）在這里。所以，我會(huì)制作同樣的視頻。

Arduino＆amp; amp;藍(lán)牙控制機(jī)械臂項(xiàng)目

此機(jī)器人手臂可以使用任何基于Android的藍(lán)牙智能手機(jī)進(jìn)行控制。

用于Android手機(jī)的專用應(yīng)用程序，用于控制機(jī)械臂。

有兩種操作模式：手動(dòng)模式和自動(dòng)模式。

對(duì)于常規(guī)或手動(dòng)操作，您可以通過操縱機(jī)械臂的各個(gè)伺服電機(jī)的值來控制機(jī)械臂。

當(dāng)編程模式為啟用后，您可以對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。

機(jī)械臂包含四個(gè)金屬齒輪伺服系統(tǒng)和3D打印零件。