Arduino 2.4G 遥控机械臂

Arduino 2.4G 遥控机械臂

导语：

最近迷上了多通道的机械臂，尝试着去自主设计，发现做出来的效果相比互联网上的成品差距还是比较远的。于是乎，在thingiverse上下载了一位大神的图纸，耗费了一天时间，将部件打印了出来。遗憾的是没有合适的控制程序，个人觉得机械臂这玩意儿用手机App操控的体验还是比较差的，最好是带摇杆的遥控，体验才比较逼真。于是乎，一边进行多道道非阻塞的机械臂步进电机控制开发，一边进行基于Arduino 2.4G遥控器的开发。鉴于有些朋友想要，所以草草的先发一些过程出来。截至目前，算是已经开了三个贴子未收尾，齐头并进吧。。。

一、机械臂3D打印图纸设计（来源网络）

可直接去原作者地址：图纸地址

本站下载：机械臂图纸.zip

二、硬件列表

1、Arduino Nano+扩展板

2、28byj-48步进电机+ULN2003 *3套

3、9克舵机*1

4、舵机延长线*1

5、轴承*2

6、螺丝一批

7、4mm钢轴

三、机械臂端代码

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>
#include "AccelStepper.h"

// 电机步进方式定义
#define FULLSTEP 4    //半步进参数

// 定义步进电机引脚

#define baPin1  5     // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in1
#define baPin2  6     // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in2
#define baPin3  7    // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in3
#define baPin4  8    // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in4


#define saPin1  A0     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in1
#define saPin2  A1     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in2
#define saPin3  A2     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in3
#define saPin4  A3     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in4

#define ytPin1  10     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in1
#define ytPin2  11     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in2
#define ytPin3  12     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in3
#define ytPin4  13     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in4

#define Servo_Pin 9

#define Blu_RX A4
#define Blu_TX A5


#define MINVAL 400
#define MAXVAL 620

long lastsendtime = 0;
int val[8] = {512, 512, 512, 512, 512, 512, 0, 0};

// 定义两个步进电机对象
// 定义中ULN2003驱动板引脚顺序为 in1-in3-in2-in4
// 1号电机设置为全步进运行，2号电机设置为全步进运行
AccelStepper ba(FULLSTEP, baPin1, baPin3, baPin2, baPin4);
AccelStepper sa(FULLSTEP, saPin1, saPin3, saPin2, saPin4);
AccelStepper yt(FULLSTEP, ytPin1, ytPin3, ytPin2, ytPin4);
Servo jia;  // create servo object to control a servo

/////////////蓝牙定义部分///////////////////
String string;
char cmdMSP;

SoftwareSerial mySerial(Blu_RX, Blu_TX);

int ba_flag, sa_flag, yt_flag, jia_flag;
int ba_speed = 300;
int sa_speed = 300;
int yt_speed = 300;

int myangle = 87;
int maxangle = 170;
int minangle = 87;
long lasttime;

int flag[4];


void BluSend()
{
  if (millis() - lastsendtime > 500)
  {
    Serial.print("A");
    lastsendtime = millis();
  }
}
void BluReceive() {
  static enum _serial_state {
    IDLE,
    HEADER_START,
    HEADER_M,
    HEADER_ARROW,
    HEADER_CMD,
  } c_state = IDLE;
  while (Serial.available() > 0)
  {
    char c = Serial.read(); // 读串口缓冲区
    if (c_state == IDLE)
    { //串口状态空闲 等待HEADER_START状态的到来
      c_state = (c == '
[/align]四、组装过程[/b][/size][/font][/align][font=新宋体]
[/font][align=center][font=新宋体][media=x,500,375]https://www.ixigua.com/7031100524908937758?utm_source=xiguastudio[/media][/font][/align][font=新宋体]
[/font][align=left][font=新宋体][size=4][b]五、效果演示[/b][/size][/font][/align][font=新宋体]
[/font][align=center][font=新宋体][media=x,500,375]https://www.ixigua.com/7029505449263104520?utm_source=xiguastudio[/media][/font][/align][font=新宋体]
[/font][align=center][align=left][b][font=新宋体][size=4]六、遥控器制作[/size][/font][/b][/align][/align][align=center][align=left][font=新宋体][size=4]遥控器外壳、内设及程序代码参考新贴内容更新：[/size][url=https://mc.dfrobot.com.cn/thread-311464-1-1.html]https://mc.dfrobot.com.cn/thread-311464-1-1.html[/url][/font][/align][/align][align=center][align=center][font=新宋体][size=6][b]（未完待续）[/b][/size][/font][/align][/align][font=新宋体]
[/font]
) ? HEADER_START : IDLE;    //判定是$字符吗？是则进入HEADER_START状态
      if (c_state == IDLE)
      {
      }// evaluateOtherData(c); // evaluate all other incoming serial data
    }
    else if (c_state == HEADER_START)
    {

      c_state = (c == 'M') ? HEADER_M : IDLE;        //判定是M字符吗？是则进入HEADER_M状态
    }
    else if (c_state == HEADER_M)
    {

      c_state = (c == '>') ? HEADER_ARROW : IDLE;    //判定是>字符吗？是则进入HEADER_ARROW状态
    }
    else if (c_state == HEADER_ARROW)
    {
      string = "";
      cmdMSP = c;                                    //接收 指令(code)
      c_state = HEADER_CMD;                          //接收到指令，进入HEADER_CMD状态
    }
    else if (c_state == HEADER_CMD)
    {
      if (c != ';')
        string += c;
      else
      {
        c_state = IDLE;                         //返回IDLE状态
        evaluateCommand();                    //数据处理程序
      }
    }
  }
}


void evaluateCommand() {
  //    Serial.print("receive cmd:");
  //    Serial.println(cmdMSP);
  //    Serial.println(string);
  //  mySerial.print("receive cmd:");
  //  mySerial.println(cmdMSP);
  switch (cmdMSP)
  {
    case 'D':
      val[0] = atoi(strtok(string.c_str(), ",")) ;
      for (int i = 1; i < 8; i++)
        val[i] = atoi(strtok(NULL, ","));

      //      sa_flag = atoi(strtok(string.c_str(), ",")) ;
      //      jia_flag = atoi(strtok(NULL, ","));
      //      ba_flag = atoi(strtok(NULL, ","));
      //      yt_flag = atoi(strtok(NULL, ","));
      //
      //      ba.setSpeed(ba_speed * ba_flag);
      //      yt.setSpeed(yt_speed * yt_flag);
      //      sa.setSpeed((-1)*sa_speed * sa_flag);
      break;

    default:
      {

      }
  }
}

void dataDeal()
{
  for (int i = 0; i < 4; i++)
  {
    if (val[i] > MAXVAL)
      flag[i] = 1;
    else if (val[i] < MINVAL)
      flag[i] = -1;
    else
      flag[i] = 0;
  }
  sa_flag = flag[0];
  jia_flag = flag[1];
  ba_flag = flag[2];
  yt_flag = flag[3];
  ba_speed = map(val[4], 0, 1023, 100, 600);
  sa_speed = ba_speed;
  yt_speed = ba_speed;
  ba.setSpeed(ba_speed * ba_flag);
  yt.setSpeed(yt_speed * yt_flag);
  sa.setSpeed((-1)*sa_speed * sa_flag);
}

void setup()
{
  ba.setMaxSpeed(800);   // 设置电机最大速度为500
  sa.setMaxSpeed(800);   // 设置电机最大速度为500
  yt.setMaxSpeed(800);   // 设置电机最大速度为500
  //  ba.setSpeed(ba_speed);      // 初始化电机速度为300
  //  sa.setSpeed(300);      // 初始化电机速度为300
  //  yt.setSpeed(300);      // 初始化电机速度为300

  Serial.begin(9600);
  mySerial.begin(9600);

  jia.attach(Servo_Pin);
}

void loop()
{
  BluReceive();
  BluSend();
  dataDeal();
  if (jia_flag)
  {
    if (millis() - lasttime > 5)
    {
      if (jia_flag == -1 && myangle < maxangle)
      {
        jia.write(++myangle);
      }
      else if (jia_flag == 1 && myangle > minangle)
      {
        jia.write(--myangle);
      }
      else
      {
        jia_flag = 0;
      }
      lasttime = millis();
    }
  }
  if (ba_flag)
  {

    ba.runSpeed();
  }
  if (sa_flag)
  {

    sa.runSpeed();
  }
  if (yt_flag)
  {

    yt.runSpeed();
  }
}
复制代码

四、组装过程

五、效果演示

六、遥控器制作

遥控器外壳、内设及程序代码参考新贴内容更新：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-311464-1-1.html

哈哈

https://www.thingiverse.com/thing:2838859

感谢分享！！！

下载不下来啊……

bluseLi 发表于 2021-11-17 16:06
下载不下来啊……

已经将文件压缩上传

hnyzcj 发表于 2021-11-17 06:36
哈哈

陈老师，请问关于实时水质检测小船的代码能咨询一下您吗？qq2140408201，麻烦您了！

为什么我复制的代码，在arduino里面运行有错误啊

cn0nUZxUgiRv 发表于 2021-12-6 11:16
为什么我复制的代码，在arduino里面运行有错误啊

需要加载步进电机的库

请问你这个打印机是什么类型的？是光固化还是FDM的