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如何使用ESP8266和ArduinoUno設計無線遙控兩輪機器人漫游車

科技觀察員 ? 來源:hackster.io ? 作者:hackster.io ? 2022-05-13 17:06 ? 次閱讀
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該項目展示了如何使用ESP8266ArduinoUno設計無線遙控兩輪機器人漫游車。

教程展示了如何使用連接到ESP8266Wi-fi模塊的ArduinoUno和兩個步進電機,通過Wi-Fi網(wǎng)絡設計遠程控制的兩輪機器人漫游車。可以使用HTML設計的界面從普通的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器控制機器人。Android智能手機用于將視頻音頻從機器人廣播到操作員的控制界面。

網(wǎng)上有很多形狀、尺寸和價格各異的機器人套件。但是,根據(jù)您的應用,它們都不適合,您可能會發(fā)現(xiàn)它們對于您的實驗來說太昂貴了。或者,也許您只是想制作您的機械結(jié)構(gòu),而不是購買完整的機械結(jié)構(gòu)。本教程還展示了如何為您自己的機器人項目設計和構(gòu)建低成本的亞克力框架,對于那些沒有的人,只需使用普通工具使用那些昂貴的3D打印機或激光切割機。展示了一個簡單的機器人平臺。

第1步:工具

poYBAGJ-H12AE194AAEGCCMiark059.png

構(gòu)建這個原型需要以下工具:

手鋸(用于對亞克力板進行初始切割)

螺絲刀(用于螺栓和螺母的放置)

尺子(尺寸測量用)

美工刀(用于切割亞克力板)

鉆孔機(為螺栓鉆孔)

砂紙(平滑粗糙的邊緣)

第二步:機械結(jié)構(gòu)和材料

pYYBAGJ-H1iAERMOAABr2sXnEgU432.png

要構(gòu)建定制機器人,首先您必須設計機械結(jié)構(gòu)。這可能很容易,具體取決于您的應用程序,或者充滿細節(jié)和限制。根據(jù)模型的復雜程度,您可能需要在3DCAD軟件中對其進行設計或僅在2D中進行繪制。

如果您不想構(gòu)建自己的機械結(jié)構(gòu),也可以在線購買完整的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)上有很多機器人套件。在這種情況下,您可能會跳到第6步。

在本教程中,我們設計了一個低成本的亞克力框架,用于連接電機和其他組件。本教程中介紹的結(jié)構(gòu)是使用123DDesignCAD軟件進行3D設計的。每個零件后來都使用Draftsight軟件轉(zhuǎn)換為2D。

使用了以下材料:

2mm亞克力板

42x19mm車輪,帶橡膠胎面輪胎(x2)

49x20x32mm鋼球萬向輪(x1)

M2x10mm螺栓(x12)

M2x1,5mm螺母(x12)

M3x10mm螺栓(x8)

M3x1,5mm螺母(x8)

5/32“x1”螺栓(x3)

5/32“螺母(x6)

手持自拍桿夾

3x3厘米鋁制支架(x4)

基地結(jié)構(gòu)的建設分為以下幾個步驟:

根據(jù)二維圖中的尺寸切割亞克力底座;

在二維圖中所示位置鉆孔;

根據(jù)3D圖紙使用螺栓和螺母安裝組件。

不幸的是,步進電機軸的直徑大于輪子上的孔口。因此,您可能需要使用膠水來連接這些組件。在本教程中,我在電機軸和車輪之間臨時搭建了一個木制聯(lián)軸器。

第3步:切割結(jié)構(gòu)

poYBAGJ-H1SAa1z1AAMkikcrte0502.png

首先,您需要將模型的尺寸轉(zhuǎn)移到亞克力板上。使用普通打印機在不干膠紙上打印您的2D繪圖,然后將紙張切割成合適的尺寸并將該遮罩貼在亞克力表面上。

您可以使用手鋸根據(jù)您的尺寸切割亞克力或使用下面描述的斷裂技術(shù)。

用美工刀和尺子或刻度尺,沿直線切割亞克力。您不需要一直切割整個片材,只需對其進行評分以創(chuàng)建一些軌道,然后將在該軌道上切割該片材。

將亞克力放在平坦的表面上,用一些夾子將其固定到位并施加一些壓力,直到板材斷裂成兩半。重復此過程,直到完成所有切割。之后,您可以使用砂紙打磨粗糙的邊緣。

第4步:鉆孔底座

poYBAGJ-H1CAFcTEAARl75kEFYI911.png

用鉆孔機在二維圖(面罩中所示)所示位置鉆孔。

亞克力相對容易鉆孔。因此,如果您不處理鉆孔機,則可以使用鋒利的工具(如美工刀)手動鉆孔。您也可以使用它來擴大小孔以適應螺栓尺寸。

取下面罩,您的底座就準備好了。

第5步:組裝結(jié)構(gòu)

pYYBAGJ-H0uABG2QAAD5drU1K7o210.png

根據(jù)圖片用螺栓和螺母安裝組件,您的結(jié)構(gòu)就準備好了。

M3螺栓用于安裝步進電機,而5/32”螺栓用于安裝前輪和智能手機夾。

現(xiàn)在,可以開始在以下步驟中組裝電路

第6步:電子產(chǎn)品

pYYBAGJ-H0iAXLL0AAQccRFqy-s185.png

您將需要以下電子元件:

ArduinoUno

ESP8266

Protoshield或普通面包板

1kohm電阻器(x2)

10kohm電阻(x1)

一些跳線

帶ULN2003driver的步進電機(x2)

一臺電腦(用于編譯和上傳Arduino代碼)

移動電源

USB電纜

您不需要特定的工具來組裝電路。所有組件都可以在您最喜歡的電子商務商店在線找到。該電路由連接到ArduinoUSB端口的移動電源供電。

根據(jù)原理圖連接所有組件。您需要一些跳線來連接ESP-8266模塊和步進電機。您可以使用protoshield(用于更緊湊的電路)、普通面包板,或設計您自己的Arduino擴展板。將USB電纜插入ArduinoUno板并繼續(xù)下一步。

第7步:Arduino代碼

安裝最新的ArduinoIDE。在這個項目中stepper.h庫用于控制步進電機。與ESP-8266模塊通信不需要額外的庫。請檢查您的ESP8266的波特率并在代碼中正確設置。

下載Arduino代碼(stepperRobot.ino)并用您的wifi路由器SSID替換XXXXX,用路由器密碼替換YYYYY。將Arduino板連接到您的計算機USB端口并上傳代碼。

第8步:Android網(wǎng)絡攝像頭

pYYBAGJ-HzqAbzNsAAMiwMiCBA0322.png

第9步:將電路放入機器人中

poYBAGJ-HzSAH93mAAF51e6FqS8099.png

使用一些M1螺栓將電路安裝在機器人頂部,如圖所示。

之后,使用雙面膠帶將您的移動電源粘在機器人背面(因為以后很容易取下),然后將您的智能手機放入夾子中。

第10步:基于Web的控制界面

pYYBAGJ-HzGAM8fqAACWb2WOKBY097.png

為控制機器人設計了一個html界面。

下載interface.rar并將所有文件解壓到指定文件夾。然后在Firefox上打開它。

在該界面中使用文本框形式輸入ESP模塊和視頻/音頻服務器(來自AndroidIP網(wǎng)絡攝像頭應用程序)的IP地址。

有一個測試但是,它將使機器人旋轉(zhuǎn),直到收到另一個命令。鍵盤方向鍵用于向前或向后移動機器人,以及向左或向右旋轉(zhuǎn)。

第11步:使用

當Arduino重新啟動時,它會嘗試自動連接您的Wi-Fi網(wǎng)絡。使用串行監(jiān)視器檢查連接是否成功,并獲取路由器分配給ESP-8266的IP。在Internet瀏覽器(Firefox)中打開html文件并在文本框中告知此IP地址。

您還可以使用其他方法來找出路由器分配給設備的IP地址。

斷開ArduinoUno與計算機的連接并將其連接到移動電源。等待它再次連接。

在連接到機器人的智能手機中啟動IP網(wǎng)絡攝像頭應用程序。在您的控制界面上輸入視頻/音頻IP并連接到服務器,您就可以開始使用了。您可能需要降低應用中視頻的分辨率,以減少傳輸期間的延遲。

單擊并按住鍵盤上的箭頭按鈕以旋轉(zhuǎn)機器人或向前/向后移動機器人,并享受探索環(huán)境的樂趣。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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