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如何制作一个蓝牙远程控制的六足机器人

39度创意研究所 2019-10-09 11:43 次阅读

步骤1:所需条件

设备

烙铁3D打印机,喷水切割机。

材料

PLA 3D打印灯丝

钢踏板

M3X20螺钉

M3X10螺钉

M3螺母

M3垫圈

623zz球轴承

CAD软件

组件

(12)伺服马达MG995

(2)9V电池

(1)6V,7Amp电池

GoPro摄像头

Arduino MEGA

Arduino NANO

(2)游戏杆

(2)HC-05蓝牙模块

(1)10K电位器

第2步:力学和设计所需的零件

如何制作一个蓝牙远程控制的六足机器人

M机械设计

机械设计从每条腿要使用的伺服电动机的数量开始。在该项目中,决定每条腿使用2个伺服器,从而使其具有更大的自由度,并使其自然性显着。显然要提到的是,在任何类型的机械,机器或机器人中,自由度越大,动作和动作的自然性就越大。在此项目的计划,要求和限制范围内,将使用12个执行器,每条腿2个。如前所述,伺服电机将是腿的主要组成部分,假设它们是代表机器人关节的那些点。通过触发机器的不同运动,一起模拟运动使其行走。根据前面提到的伺服电机的尺寸,设计了一个外壳,其中装有这种类型的执行器。这一个的尺寸为设计一种紧固系统提供了参考点,该紧固系统用于支撑整个腿部的支撑元件和连接器。伺服电机中的一个垂直放置,另一个水平放置,这主要是由于其轴的旋转方向和激活其所拧紧的元件的方向,从而使x轴或y轴产生运动,这是行走的必要条件。六足动物。查看图形和图像时,您可以看到它们组装到机器人主基板上的点。如果以直立的姿势看一下伺服电机,您会发现它位于两个板之间。其中一个拧在上部,另一个拧在下部。从那里,连接器和杆将有助于在水平位置支撑第二个伺服电机,从中可以将4种不同类型的连接器用作支腿的一部分。这些允许机械运动模拟并激活该元件的抬起和移动。其中包括保持脚的最大部分的这两个杆,脚被支撑在该杆上并几乎占据了机器人的全部重量。

如前所述,定义您的设计存在局限性。它们可以是不同的类型,无论是机械的,经济的还是用于机器操作的任何其他重要资源。这些机械要素;在这种情况下,伺服电机确定了机器人的尺寸。这就是为什么本手册中的设计具有如此尺寸的原因,因为它们主要从选定的执行器和控制器开始,之后又添加了大电池。

重要的是,机械设计未定义为要复制。甚至可以通过模拟主要元件,条和/或连接器的应力和疲劳来优化。考虑到所选的制造方法(增材制造),您可以充分利用设计,模拟和打印最适合您的负载和应用的实体。始终根据需要考虑支撑,紧固件和轴承的基本元素。这取决于他们在机制中扮演的角色。因此,您应该考虑这些元素的规格,以便它们与腿的其他部分一起在适当的位置。

步骤3:设计电子产品

2个为机器人设计的PCB

1是将要安装在机器人中的主板,第二个是电子设备在遥控器上。使用Fritzing软件设计PCB,然后使用CNC雕刻机进行PCB雕刻。

主PCB包括Arduino Mega和蓝牙模块,所有伺服器也都连接在一起,并使用直接从电池到2个螺钉端子的两根电源线。

从安装Arduino Nano开始,遥控器PCB的组件更多,但结构更紧凑,它连接了两个操纵杆以控制Hexapod的方向和运动,一个按钮带有相应的220Ohms电阻,一个电位器来调节机器人及其蓝牙模块HC05的高度。所有电路板均使用9V电池供电,而其上的元件均使用Arduino电路板的5v输出供电。

设计完成后,可以使用专用的CNC PCB机械加工工具制造PCB。然后您可以继续在板上安装所有组件。

步骤4:步骤4:组装

在获得了所有可用的印刷零件,螺钉和轴承以及组装机器人的工具之后,可以考虑组装相应的零件,从此开始。垂直伺服器的底座组装成具有一个上板和一个下板,这些板中的6个在内部装有伺服电机。现在,将与伺服电机轴的联轴器拧紧,并将该零件连接到该零件上:“ JuntaServos”,在其对应件中将具有其对应的轴承,以促进两个零件之间的旋转。然后将其连接到第二个伺服器,水平伺服器以及与其他2个段链接的各自的一组杆,从而直接连接到钢头。两者均用指定的螺钉固定。要完成腿部操作,需要在压力下插入印有PLA的尖端。

必须重复此过程6次,以组装支撑并激活机器人的6条腿部。最后;

步骤5:步骤5:编码

在此部分中,将描述了一些代码的工作原理。它将分为两部分,遥控器代码和六脚架代码。

首先是控制器。您想读取操纵杆中电位计的模拟值,建议对这些值进行过滤,并且仅当这些值的变化超出代码中规定的范围时才足以获取这些值。发生这种情况时,将使用Arduino Serial.write函数通过蓝牙发送一个字符数组类型值,以指示其中一个值已更改,以便一旦另一个蓝牙模块接收到它们后便可以执行某些操作。

现在,六足程序代码也可以分为两部分。

第一部分是根据蓝牙接收到的消息指定要执行的功能,第二部分是完成创建六脚架所执行功能的必要步骤,例如向前走,向后,转弯等。在代码中要做的第一件事是为蓝牙通信的操作以及舵机的功能及其在每条腿中的运动指定必要的变量。

Serial.readBytesUntil函数用于获取整个字符数组,即6,所有命令具有6个字符,这是非常重要的考虑因素。在Arduino的论坛中,您可以找到有关如何选择最佳参数的参考,以便正确接收消息。获得完整的消息后,将其与strcmp()函数进行比较,然后使用一组为变量分配值的if函数在开关函数中分配六足动物的函数。

还有一些附加功能,其中一个功能在接收到命令“ POTVAL”时会更改机器人的高度,另一个功能会更改每条腿的相对高度及其静态旋转,这可以通过操纵杆以及按下按钮来实现。在控件中,将在六脚架代码中接收到“ BOTTON”命令,并更改六脚架的移动速度。

步骤6:测试

在以下视频显示了六足动物如何随时间演变,并查看测试结果和最终结果。

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BCM4358 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM4356 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:15 103次 阅读
BCM4356 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM4350 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:13 225次 阅读
BCM4350 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM43162 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:12 104次 阅读
BCM43162 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM11211 Persona™媒体处理器

BCM11211是Broadcom Persona®系列的一部分。 IP通信应用处理器。  BCM11211是Broadcom的Persona IP通信处理器系列的一部分。 BCM11211连接Broadcom的蓝牙,Wi-Fi和GPS连接产品,允许原始设备制造商(OEM)添加技术以扩展下一代产品的功能。  功能 运行基于Linux®的Broadcom MediaxChange™软件,这是经过现场验证的PhonexChange&trade的最新语音,视频和多媒体版本;软件 采用Broadcom创新的音频清晰度技术SmartAudio®,可显着提高IP网络的音质。 BCM11181 VideoCore®的无胶接口; III多媒体协处理器 10/100 Base-TX以太网媒体访问控制器(MAC)和物理层(PHY),支持自动关机绿色模式 应用 IP语音(VoIP)...
发表于 07-04 10:13 91次 阅读
BCM11211 Persona™媒体处理器

BCM2040-1 用于鼠标和键盘的单芯片蓝牙

集成是实现当今PC原始设备制造商系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2040中,可以实现较低的系统成本,从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2040可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。   BCM2040是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2040是一款真正的单芯片,集成了整个配置文件,应用程序和蓝牙协议栈,完全符合人机界面设备的Bluetooth SIG规范。该设备完全符合1.1版蓝牙规范,并支持关键的蓝牙1.2版功能,包括自适应跳频和快速连接,这对个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。    功能 具有完全集成的人机接口设备(HID)配置文件和蓝牙1.1版堆栈的单芯片蓝牙设备  On-板8051处理器和RAM / ROM内存  自定义集成蓝牙核心处理器已经过优化,可支持HID配置文件并最大限度地降低功耗 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 智能设备 ...
发表于 07-04 10:08 79次 阅读
BCM2040-1 用于鼠标和键盘的单芯片蓝牙

BCM2035 蓝牙®单芯片HCI解决方案

单芯片独立基带处理器,集成2.4-GHz收发器,适用于蓝牙1.1和1.2应用。   Broadcom BCM2035是一款单芯片独立基带处理器,集成2.4 GHz收发器,适用于蓝牙1.1和1.2应用。通过将关键组件集成到设备中,无需外部闪存和有源组件,从而最大限度地减少了实施蓝牙系统的占地面积和系统成本。 BCM2035是通过USB或UART和PCM音频接口需要Bluetooth SIG标准主机控制器接口(HCI)的任何语音和/或数据应用的最佳解决方案。 BCM2035基于BCM2033蓝牙基带核心,外围传输单元和微处理器单元的生产和UnPlugFest验证架构。微处理器单元将低级协议栈存储在只读存储器(ROM)和补丁随机存取存储器(RAM)中,以提供最大的灵活性。 功能 任何单芯片解决方案的最高可用BT无线电性能 小数N频率合成器支持12至40 MHz的任何晶体或TCXO光源 应用 智能设备...
发表于 07-04 10:08 132次 阅读
BCM2035 蓝牙®单芯片HCI解决方案

BCM2042 高级无线键盘/鼠标蓝牙®解

真正的单芯片,集成了整个配置文件,应用程序和蓝牙协议栈,完全符合人机界面设备的蓝牙SIG规范。  BCM2042是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2042完全符合2.0版蓝牙规范,包括自适应跳频和快速连接,这些对于个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。集成是实现当今PC制造商的系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2042中,可以实现较低的系统成本,从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2042可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。  功能 具有完全集成人机界面的单芯片蓝牙设备设备(HID)配置文件和完整蓝牙堆栈 板载8051处理器和RAM / ROM内存 成本优化的鼠标和键盘应用解决方案,通过集成实现最低成本所有外部组件 取代现有鼠标或键盘处理器和内存并添加蓝牙功能 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 笔记本电脑 个人电脑 数字电视 游戏设备 智能设备...
发表于 07-04 10:08 143次 阅读
BCM2042 高级无线键盘/鼠标蓝牙®解

CABLEMEDEA 家庭网络连接软件

CableMedea™是一个全面而完整的软件住宅网关包。 CableMedea™是一种全面的软件住宅网关软件包,旨在显着缩短产品上市时间,节省开发成本。它可用于有线调制解调器VoIP网关,有线调制解调器无线网关,电缆调制解调器,有线机顶盒,CableHome网关和PacketCable网关。该产品的完整性使开发人员无需使用额外的第三方软件包,最大限度地减少评估周期和解决接口兼容性问题的软件开发工作。 功能 包括对CableHome™,住宅网关和CableOffice合规性的所有必要支持 为Broadcom的DOCSIS®开发; 1.1和2.0住宅网关产品 管理和配置直观的基于Web的GUI,符合CableHome的CMP实施,SNMPv3,远程功能/服务启用/禁用,远程升级和DOCSIS® 1.1和2.0安全软件下载 LAN连接包括以太网,802.11无线,USB,HomePlug,HPNA,蓝牙,DHCP服务器和UPnP QoS 应用程序 家庭网关 机顶盒 IP语音(VoIP)...
发表于 07-04 10:04 77次 阅读
CABLEMEDEA 家庭网络连接软件

BCM1104 千兆IP电话芯片

IP电话芯片使制造商能够构建具有硬件安全性和卓越语音质量的IP电话。   芯片也是集成了千兆以太网(10/100/1000 Mb / s)交换机和两个快速以太网(10/100 Mb / s)收发器,可以选择性地开发传统的快速以太网IP电话设计,而无需额外增加外部收发器的成本。通过添加外部千兆以太网收发器,制造商可以轻松升级其设计以创建千兆以太网IP电话型号。 功能 BCM1104是下一代芯片,集成硬件安全性,高级服务质量(QoS)技术和千兆以太网(GbE)交换机 基于具有增强DSP功能的RISC架构,为中端IP电话提供优化的性能水平 的BroadSAFE&安培;贸易;带有用于AES加密和SHA-1身份验证算法的硬件加速的安全模块 灵活的外设接口架构可以连接无线局域网,蓝牙和视频设备而无需胶合逻辑 应用程序 IP电话 VoIP住宅终端适配器 IP PBX系统...
发表于 07-04 09:51 126次 阅读
BCM1104 千兆IP电话芯片