基于Arduino的無線手勢控制機械手臂

在這個項目中；提供 3D 機械手組裝、伺服控制、柔性傳感器控制、使用 nRF24L01 進行無線控制、Arduino 接收器和發(fā)射器源代碼。簡而言之，在這個項目中，我們將學習如何用無線手套控制機械手。

手和前臂的 3D 模型
這只手是一個名為 InMoov 的開源項目的一部分。這是一個可 3D 打印的機器人，這只是手和前臂的組裝。

零件組裝
機械臂零件的組裝非常詳細和復雜，因此您可以訪問 InMoov 網(wǎng)站的“組裝草圖”和“組裝幫助”頁面，了解更多組裝細節(jié)。

組裝手指時，在粘合之前確保零件的方向正確。在將伺服皮帶輪連接到伺服電機之前，請將所有伺服電機保持在 10 或 170 度。安裝伺服滑輪時，將手指保持在關閉或打開位置（根據(jù)您的伺服角度）。然后纏繞伺服滑輪，直到編織線或繩子被拉伸。

手的連接（接收器）
此時，伺服系統(tǒng)應該已經安裝到前臂中。要將它們連接到電源和 Arduino，您可以使用小面包板。

請記住將面包板上的負極連接到 Arduino 的 GND。電路中的所有 GND 都需要連接才能工作。
我推薦使用 nRF24L01+ 模塊的電源適配器。否則，可能會因電流不足而導致通訊中斷。
如果您遇到以下問題：伺服電機振動、伺服電機不工作、通信故障等類似情況，請為您的 Arduino 板提供外部電源（如 USB）。
如果您使用的引腳與下面顯示的引腳不同，請在代碼中更改它們。
伺服電機的連接：

• Servo-1 連接到 Arduino 的模擬 01 (A1)。
• Servo-2 連接到 Arduino 的模擬 02 (A2)。
• Servo-3 連接到 Arduino 的模擬 03 (A3)。
• Servo-4 連接到 Arduino 的模擬 04 (A4)。
• Servo-5 連接到 Arduino 的模擬 05 (A5)。

nRF24L01 模塊的連接：

• VCC 連接到 Arduino 的 +5V。
• GND 連接到 Arduino 的 GND。
• CE 連接到 Arduino 的數(shù)字 9 引腳。
• CSN 連接到 Arduino 的數(shù)字 10 引腳。
• SCK 連接到 Arduino 的數(shù)字 13 引腳。
• MOSI 連接到 Arduino 的數(shù)字 11 引腳。
• MISO 連接到 Arduino 的數(shù)字 12 引腳。

手套的連接（發(fā)射器）
柔性傳感器需要一個電路才能與 Arduino 兼容。Flex 傳感器是可變電阻器，因此我建議使用分壓器。我用了10K電阻。

• 連接到傳感器的所有單獨 GND 線的主 GND（地）線連接到 Arduino 的 GND。來自 Arduino 的 +5 V 連接到主正電壓線。每個柔性傳感器的導線通過分壓器連接到單獨的模擬輸入引腳。
• 我將電路焊接到一個小 PCB 上，可以很容易地安裝在手套上。您可以在小面包板上而不是 PCB 上構建電路。
• 手套的電路可以使用 9V 電池。

如果您使用的引腳與下面顯示的引腳不同，請在代碼中更改它們。
彎曲傳感器的連接：

• Flex-1 連接到 Arduino 的模擬 01 (A1)。
• Flex-2 連接到 Arduino 的模擬 02 (A2)。
• Flex-3 連接到 Arduino 的模擬 03 (A3)。
• Flex-4 連接到 Arduino 的模擬 04 (A4)。
• Flex-5 連接到 Arduino 的模擬 05 (A5)。

項目源代碼
要使源代碼正常工作，請遵循以下建議：

• 下載 RF24.h 庫并將其移動到 Arduino 庫文件夾。https://github.com/maniacbug/RF24
• 將彎曲傳感器連接到手套后，讀取并記下每個彎曲傳感器檢測到的最小值和最大值。
• 然后將這些值輸入到發(fā)射器（手套）代碼中。
• 在將伺服皮帶輪連接到伺服電機之前，請將所有伺服電機保持在 10 或 170 度。
• 安裝伺服滑輪時，將手指保持在關閉或打開位置（根據(jù)您的伺服位置）。
• 然后纏繞伺服滑輪，直到編織線被拉伸。
• 通過一一檢查伺服電機，將所有手指移動到關閉和打開位置。
• 然后獲得伺服電機的最佳角度（手指閉合和打開時的伺服角度）。
• 將伺服電機角度和彎曲傳感器值輸入到變送器代碼中，如下所示。
• 接收器源代碼只有一處變化。發(fā)射器中的哪個彎曲傳感器將控制接收器中的哪個伺服電機？例如，msg[0] 發(fā)送 x sensor-5 的數(shù)據(jù)。如果您想使用 flex sensor-5 控制伺服電機 5，您可以通過鍵入“ servo-5.write(msg[0]) ”來實現(xiàn)。
• 如果您使用的引腳與電路中顯示的引腳不同，請在兩個代碼中更改它們。