机器谱 发表于 2023-2-24 11:05:04

小型云台机械手红外搬运功能的实现

本帖最后由 机器谱 于 2023-2-24 11:05 编辑

1. 功能说明    在小型云台机械手前方安装近红外传感器,如果近红外触发(检测到有货物),机械手开始抓取货物,并将货物从一个区域搬运到另一个指定区域;否则,机械臂不动作。
2. 使用样机   本实验使用的样机是用探索者兼容零件制作的。


3. 功能实现
   3.1 电子硬件    在这个示例中,我们采用了以下硬件,请大家参考:
主控板Basra(兼容Arduino Uno)
扩展板Bigfish2.1
传感器
近红外
电池7.4V锂电池

将夹爪、腕关节、底座关节的舵机分别接在扩展板的D4、D7以及D11舵机接口上,近红外传感器接在A0口上。



3.2编写程序编写并烧录以下程序(Robotic_arm_three.ino),该程序将实现演示视频中的动作。编程环境:Arduino 1.8.19
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         Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at

         https://opensource.org/licenses/MIT

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实验需求:

         实现机器人搬运货物。


实现思路:

         程序的整体思路为:在机械臂前方安装近红外传感器,如果近红外触发(检测到有货物),机械臂

         开始抓取货物,并将货物从一个区域搬运到另一个指定区域;否则,机械臂不动作。


实验接线:

         最上端的机械爪舵机接D4;

         中间的机械身躯舵机接D7;

         最下端的机械底座舵机接D11;

         近红外传感器接A0。

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#include<ServoTimer2.h>

#define NearInfraredSensor A0   //定义的近红外感器引脚的引脚

#define Upward_servo_close 66   //机械爪闭合的角度值

#define Upward_servo_open 115   //机械爪张开的角度值


#define Middle_servo_init 85    //机械臂的初始角

#define Middle_servo_left 10    //机械臂向左偏的角度

#define Middle_servo_left1 50   //机械臂向左偏的角度


#define Down_servo_middle 75   //机械底座初始角度值

#define Down_servo_left 5      //机械底座向左偏的角度值


ServoTimer2 myservo;       //声明舵机数组;


int myservo_pin = { 4, 7, 11 }; //定义三个舵机引脚号;

int myservo_angle_init = { Upward_servo_open, Middle_servo_left, Down_servo_middle };

//定义三个舵机的初始角度值;

int servo_num = sizeof(myservo_pin) / sizeof(myservo_pin); //得出舵机总数



void setup() {

// put your setup code here, to run once:

Serial.begin(9600);

pinMode(NearInfraredSensor,INPUT); //传感器设置为输入模式;

ResetServo();       //初始化舵机角度

delay(2000);

}


void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly:

int   Data_of_Sensor = !digitalRead( NearInfraredSensor );

int   Data = 0;

if( Data_of_Sensor == 1 ) {   //第1次判断近红外是否触发(是否有货物)

    delay(300);

    if( !digitalRead( NearInfraredSensor ) ) //第2次判断近红外是否触发(是否有货物)

      {

         Grab_And_Release();      //如果检测到有货物,机械臂开始抓取货物;

      }

}

else {

    delay(2);    //否则,程序等待;

}

}




void Grab_And_Release() //如果检测到有货物,机械臂开始抓取货物;

{

ServoMove(1,Middle_servo_left,Middle_servo_init,1500);   //机械臂向下降(准备抓取货物)

ServoMove(0,Upward_servo_open,Upward_servo_close,1500);    //机械爪闭合(抓取货物)

ServoMove(1,Middle_servo_init,Middle_servo_left1,1500);    //机械臂向上抬

ServoMove(2,Down_servo_middle,Down_servo_left,1500);       //机械底座转到物料放置区

ServoMove(1,Middle_servo_left1,Middle_servo_init,1500);    //机械臂向下降(准备释放货物)

ServoMove(0,Upward_servo_close,Upward_servo_open,1500);    //机械爪张开(释放货物)

ServoMove(1,Middle_servo_init,Middle_servo_left,1500);   //机械臂回复到初始角度

ServoMove(2,Down_servo_left,Down_servo_middle,1500);       //机械底座回复到初始角度

}



void ResetServo()   //初始化舵机角度

{

for(int i=0;i<servo_num;i++)

{

    myservo.attach(myservo_pin);

    myservo.write( MapAngle(myservo_angle_init) );

}

}


int MapAngle(int which)   //映射函数(将0到180映射到500到2500)

{

return ( map(which,0,180,500,2500) );

}


void ServoGo(int which,int where)   //开始驱动舵机(使舵机转动);

{

   myservo.write(MapAngle(where));

}


void ServoMove(int which,int start,int finish,int t) //舵机转动(舵机从start角度值转到finish角度值需要的时间为t ms)

{

   int a=0;

   if( ( start - finish ) > 0 ) a = -1;

   else a = 1;

   for(int i=0;i<abs(start-finish);i++)

{

    ServoGo(which,start+a*i);

    delay(t/(abs(start-finish)));

}

}
4. 资料下载​资料内容:
​①R230-红外搬运-程序源代码
​②R230-红外搬运-样机3D文件
​资料下载地址:https://www.robotway.com/h-col-187.html


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