使用Zio控制机械臂(第2部分)

描述

 

 

这篇博文是Zio 机器人系列的一部分。

介绍

在我们之前的博客中，我们发布了关于如何使用 Zio 模块控制机械臂的第 1 部分教程。第 1 部分主要集中于自动控制机械臂的爪子打开和关闭。 

在今天的教程中，我们将通过包含一个 PS2 无线控制器来控制机械臂来稍微改进一下。对于这个项目，我们将使用 4 个伺服系统。 

一、项目概况

难度级别：

齐奥学徒

有用的资源：

您应该对如何安装 Zio 开发板有基本的了解。在本教程中，我们假设您的开发板已经配置好并准备好进行设置。如果您还没有配置您的开发板，请查看下面的 Zio Qwiic 入门指南教程以开始使用：

• Zio Zuino M UNO Qwiic 入门指南

2.原理图

下面是机械臂第 2 部分项目的接线图以及编码部分需要理解的 PS2 控制器图。

 

 

PS2控制器图

 

 

3. Zio 模块连接设置

下面是我们要设置的 Zio 模块与机械臂的连接。将所有模块连接在一起非常简单，设置时间不会超过 10 分钟。

将机械臂伺服连接到 Zio 16 伺服控制器

 

 

将 16 伺服器连接到 DC/DC 升压器并将其设置为 6.0V。 

我们使用 DC/DC Booster 将电池供电电压升压并调整至 6.0。

使用 DC Booster 上的电位器调节电压，直到达到 6.0。按下 In/Out 按钮，直到显示屏显示 6.0。您需要先为 DC/DC Booster 供电（3.7V 电池）以调节电压。 

 

 

将 Zuino M Uno 连接到 Zio 16 伺服控制器

Qwiic 使用 qwiic 电缆将 Zuino M Uno 连接到 Zio Servo 控制器。

 

 

将 Uno 连接到 PS2 接收器

下面是连接的引脚图。这部分需要 5 根公对母跳线。

 

 

4. 编码机械臂

我们将使用 PS2 Arduino 库对我们的 PS2 无线控制器进行编码，以便与我们的机械臂配合使用。您可以在我们的Github 页面上找到并下载此机械臂第 2 部分项目的源代码。

下载并安装以下库并将其保存在本地 Arduino IDE 库文件夹中：

• Adafruit PWM 伺服驱动程序库
• PS2 Arduino 库

要安装库，请打开 Arduino IDE，转到 Sketch 选项卡，选择 Include Library -> Add.Zip Library。选择要包含在您的 IDE 中的上述库。

Arduino 有一个关于如何将库安装到 Arduino IDE 的便捷指南。在这里查看它们！

运行你的代码。

打开 Arduino 集成开发环境。在文件 > 示例 > PS2_Arduino_Library 下，选择PS2X_Servo

注意：在使用 PS2 控制器控制机械臂之前，请检查以下步骤：

打开你的 PS2 控制器。检查模式 LED 是否亮起。如果没有，请按控制器上的模式按钮。完成上述操作后，您需要按下 Zuino M Uno 上的重置按钮，它才能读取您的控制器设置。您需要按 L1 和操纵杆来移动您的机械臂。 

• 左操纵杆控制手臂向上或向下弯曲
• 右操纵杆控制爪打开或关闭，并向左或向右旋转爪。

 

 

五、代码说明

PS2X Arduino 库的使用很简单，只需要初始化、设置，然后是读取命令。

要设置 PS2 控制器与 Uno 的连接，以下是您需要在代码中定义的引脚：

/****************************************************************
 * set pins connected to PS2 controller:
 *   - 1e column: original
 *   - 2e colmun: Stef?
 * replace pin numbers by the ones youuse
****************************************************************/

#define PS2_DAT        13  //14    
#define PS2_CMD        11  //15
#define PS2_SEL        10  //16
#define PS2_CLK        12  //17

我们已经用我们用来连接到我们的 Uno 的引脚替换了引脚，如上面的引脚图所示。

/***************************************************************** select modes of PS2 controller: 
*   - pressures = analog reading of push-butttons
*   - rumble    = motor rumbling 
* uncomment 1 of the lines for each mode selection

****************************************************************/

//#define pressures   true
#define pressures   false

//#define rumble      true
#define rumble      false

在这里，我们将压力和隆隆声的 PS2 模式定义为 false。我们评论了我们不使用的那些。

我们将仅使用控制器的操纵杆命令和 L1 来控制机械臂的运动。

void loop() {

/* You must Read Gamepad to get new values and set vibration valuesps2x.read_gamepad(small motor on/off, larger motor strenght from 0-255)if you don't enable the rumble, use ps2x.read_gamepad(); with no values

You should call this at least once a second*/ 

if(error == 1) //skip loop if no controller found       return;

else { //DualShock Controller

      ps2x.read_gamepad(false, vibrate); //read controller and set large motor to spin at 'vibrate' speed       

if(ps2x.Button(PSB_START))//will be TRUE as long as button is pressed               

Serial.println("Start is being held");       

if(ps2x.Button(PSB_SELECT))               

Serial.println("Select is being held");   

vibrate = ps2x.Analog(PSAB_CROSS);  //this will set the large motor vibrate speed based on how hard you press the blue (X) button 

if(ps2x.Button(PSB_L1) || ps2x.Button(PSB_R1)) { //print stick values if either is TRUE

RY_Value=ps2x.Analog(PSS_RY); 
RX_Value=ps2x.Analog(PSS_RX); 
LY_Value=ps2x.Analog(PSS_LY); 
LX_Value=ps2x.Analog(PSS_LX);

Serial.print("Stick Values:"); 
Serial.print(RX_Value); 
Serial.print("  "); 
Serial.print(RY_Value);
Serial.print("  "); 
Serial.print(LY_Value);
Serial.print("  "); 
Serial.println(LX_Value);

下面的代码是我们编写控制机械臂的伺服系统的地方，我们将其包含在 ps2x.button(PSB_L1)|| 下的函数调用中。ps2x.按钮（PSB_R1）。 

您需要同时按下 L1 或 R1 按钮和操纵杆来控制您的机械臂。 

Left Joystick 控制 Arm 部分的 servos 2 和 3 - 分别控制手臂的弯曲 Up 和 Down，而 Right Joystick 控制 Robotic Arm's Claw 的 servos 0 和 1 打开或关闭，以及向左或向右旋转。

伺服 0、1 - 爪

伺服 2、3 - 手臂 

您可以更改此部分中的值以控制机械臂角度：

pulselen0=map(RY_Value,0,127,SERVOMIN0,SERVOMAX0);      pulselen1=map(RX_Value,0,127,SERVOMIN0,SERVOMAX0);      pulselen2=map(LY_Value,0,127,SERVOMIN2,SERVOMAX2);      pulselen3=map(LX_Value,0,255,SERVOMIN3,SERVOMAX3);