BOXZ mini机器人

来自Microduino Wikipedia
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概述

  • 项目名称:Microduino机器人小车
  • 目的:通过Microduino Joypad来控制BOXZ mini机器人小车
  • 难度:高级
  • 耗时:3小时
  • 制作者:Microduino Studio-YLB

原理

机器人小车种类比较多,如循迹,壁障,蓝牙遥控小车,电脑鼠等。但是其行走控制方式基本是一样的,无非就是前后左右四个方向运动。当然结构上会有一定区别,不同功能需要采用不同传感器,这里我们主要看看两个轮子驱动,当然还要加上两个万向轮,这样才能平衡,否则就成机器人平衡车

因此你只要控制两个轮子的旋转方向就可以控制小车的旋转方向。

结构

该小车结构简单,主要包括三个方面:

  • 车轮
    • 车轮采用两个减速电机,扭力大,可PWN调速,控制简单。
  • 车身
    • 采用亚克力板,大小:8cm*8cm*8cm。
  • 控制系统
    • 整个控制系统包括四个部分
      • 供电系统
        • 因为BOXZ体积比较小,所以采用9V碱性电池作为供电方案,玩家可根据自己需求更换电池,但是必须高于5V,因为核心5V电源供电Robot板子采用降压方案。
      • 中央处理器
        • 中央处理器是整个小车的核心,就像电脑的CPU,人的大脑,有一定思维能力,能够处理复杂事件。采用Microduino-Core+/zh作为核心。
      • 无线通讯
        • 小车采用Microduino-nRF24/zh无线通讯方案,通讯速度响应快,控制范围:空阔地域大约100米。
      • 电机控制
        • 采用Microduino-Motor/zh直流电机驱动模块,一个模块能够驱动两个电机,因此只需要一个模块就行。同时结合Microduino-Robot/zh底板,将中央处理器和直流电机模块连接起来。

优点

集成度非常高,接线少而简单,所用模块即插即用。功能强大,目前使用nRF24无线通信,玩家可根据自身喜好更改通讯方案。

材料清单

  • Microduino设备
模块 数量 功能
Microduino-Core/zh 1 核心板(Joypad)
Microduino-Core+/zh 1 核心板(Robot)
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-nRF24/zh 2 无线通讯
Microduino-Joypad/zh 1 遥控
Microduino-TFT/zh 1 显示
Microduino-Motor/zh 1 四轴电机驱动
Microduino-Robot/zh 1 驱动连接底板
  • 其他设备
USB数据线 1 下载程序
BOXZ mini机架 1 搭建外壳
9V电池 1 BOXZ mini供电
7号电池 3 Microduino-Joypad供电
7号电池盒 1 装载电池

文档

Microduino-Joypad调试

搭建Microduino-Joypad

  • 所需Microduino模块
模块 数量 功能
Microduino-Joypad/zh 1 遥控器
Microduino-Core/zh 1 核心板
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-nRF24/zh 1 无线通讯
  • 其他设备
模块 数量 功能
USB数据线 1 数据传输
电池盒 1 装载电池
7号干电池 3 提供电源

Microduino-Joypad搭建参考Microduino-Joypad Getting start

同时你还需要将Microduino-nRF24/zh叠在Microduino-Joypad的底座上。

软件调试

  • 下载库文件:https://github.com/wasdpkj/libraries;
    • 你需要用到以下库:_01_Microduino_TFT 、_08_Microduino_Shield_Joypad、_05_Microduino_10DOF、_03_Microduino_nRF24_RF24、_03_Microduino_nRF24_RF24Network;将下载好的库文件解压放到Arduino IDE的libraries中,重新启动下IDE编译器。
  • 下载Microduino_Joypad_Ctrl程序:

https://github.com/Microduino/Microduino_Tutorials/tree/master/Microduino_Advanced_Tutorial/Microduino_Joypad_QuadCopter/Joypad_RC_2.4

  • 打开Microduino_Joypad_Ctrl程序,编译成功通过后选择好板卡(Microduino Core (Atmega328P@16M,5V))和串口进行下载。

调试Microduino-Joypad

  • 采用电池供电,拔出USB数据线,打开遥控器电源开关,按下复位按键(左边USB接口右边那个)进入系统,请在4S内按下【key1】按键(从左边数开始第一个),进入遥控器校准和控制选择模式。
  • 选择控制模式
    • 我们可以通过【key3】按键来选择是控制四轴飞行器(Quad.)还是机器人(Robot),同时Robot模式可控制平衡车和BOXZ mini,黑色表示选中。因此我们需要选择到Robot模式。
    • 我们可以通过【key4】按键来选择是否是体感控制模式,当然选择体感模式,你必须叠加Microduino-10DOF/zh模块,选择“MPU ON”。如果是摇杆模式,选择“MPU OFF”。
  • 摇杆校准
    • 360度最大幅度旋转两个摇杆,看TFT屏上数据没变化即可按下【key2】按键,进入玩耍。
  • 将左上边控制开关打开(拨到上面),才能进行控制,你可以摇动摇杆,观察屏幕的变化。
  • 右边开关是幅度调节模式,开关拨到上面可以最大幅度控制Robot,否则只能小幅度控制了,如小幅度控制平衡车,摇杆拨到最大位置,平衡车速度也只能小范围变化,这样有助于稳定控制。

搭建BOXZ mini

  • 所需Microduino模块
模块 数量 功能
Microduino-Core/zh 1 核心板
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-nRF24/zh 1 无线通讯
Microduino-Motor/zh 1 四轴电机驱动
Microduino-Robot/zh 1 驱动连接底板
    • 其他设备
模块 数量 功能
BOXZ mini机架 1 搭建外壳
USB数据线 1 数据传输
电池盒 1 装载电池
9V电池 1 提供电源

硬件搭建

  • 结构安装视频:

http://v.youku.com/v_show/id_XODQ0NDczODYw.html?qq-pf-to=pcqq.discussion

  • 将轮子安装在减速电机上
  • 将固定支架安装在轮子上
  • 将轮子固定在1号亚克力板上,再将四个铜柱固定在1号亚克力板上,注意左右轮子,和安装的上下方向,参考图片:
  • 将2号亚克力板固定在四个铜柱上
  • 将系统固定在2号亚克力上,注意开关方向要朝外。同时将直流电机接在Motor的接口上。
  • 安装传感器固定板
  • 安装两边、前后的亚克力板
  • 安装两个滚轮
  • 你可以先用USB数据线调试

软件调试

  • 下载Microduino_Robot_BOXZ程序:

https://github.com/Microduino/Microduino_Tutorials/tree/master/Microduino_Joypad/Robot_v0.1

  • 打开Microduino_Robot_BOXZ程序,编译成功通过后选择好板卡(Microduino Core+ (Atmega644P@16M,5V))和串口进行下载。
  • 下载完毕打开Microduino-Joypad/zh,选择“Robot”和“MCU OFF”模式,注意要对摇杆校准,打开遥控开关(左上角)进入遥控。
  • 你只需要用到右边的摇杆,摇杆的方向和BOXZ的方向一致,你可以尝试摇杆控制是否正确。如果发现方向有问题,你可以更改引脚定义:
int mic_left = 6;
int mic_right = 8;
int mic_head = 5;
int mic_back = 7;

例如左右旋转反了,你可以更改为:

int mic_left = 7;
int mic_right = 5;
int mic_head = 8;
int mic_back = 6;

或者将左右子函数对换下。

  • 测试通过后,你就可以取下USB数据线和Microduino-USBTTL/zh模块了,将电池接入,采用电池供电。
    • 先将Robot板开关关闭(OFF),这样做是为了防止电池反接而烧毁电路板。
  • 电池和电池接头相连,放入BOXZ mini里面。
  • 打开Robot底板上的电源开关,拨到ON(左边),如果可以看到核心板上的红色led亮,说明供电正常,再将盖上顶盖。你可以愉快的玩耍了。