Mini Drawing Bot - Live Android App - Trignomentry: 18 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Спасибо БОГУ и всем вам за то, что мой проект Baby-MIT-Cheetah-Robot выиграл первый приз в конкурсе Make it Move. Я очень счастлив, потому что многие друзья задают много вопросов в разговоре и в сообщениях. Одним из важных вопросов было то, как робот двигается плавно (без тела вверх-вниз) и задавался вопрос о массиве в инициализации программы, как он рассчитывается. Для ответа на эти вопросы я планирую сделать бота для рисования с ногами, которые я разработал для Baby-MIT-Cheetah-Robot. Это первая тестовая нога, которую я разработал до того, как напечатать все четыре ноги. Также для этого я пытаюсь рисовать в Android и передавать данные в Arduino для рисования.

Я очень люблю математику, я верю, что все в мире бегают с математикой. Нет ничего без математики. Здесь я подробно описал математику, используемую для вычисления степеней сервопривода.

Шаг 1. Необходимые материалы

Необходимые материалы

1) Arduino Uno R3 - 1Нет

2) Модуль НС-05 Голубой зуб. - 1Нет

3) Микро сервопривод - 3 шт.

4) Регулятор постоянного напряжения LM2596. - 1 Нет

5) Батарея 3,7 В 18650 - 2 шт.

6) Держатель батареи 18650

7) Рука, напечатанная на 3D-принтере (файл obj с учетом страницы руки)

8) Маленькая алюминиевая трубка (досталась от старой FM-антенны).

9) Некоторые предметы лома.

10) Пластиковый лист для крышки.

Шаг 2: тригонометрия и теорема Пифагора

Изображение говорит само за себя, если вы хотите прочитать продолжить….

То, что у нас есть, отмечается в первую очередь

Изображение1

На чертеже руки измеряют оба нижних плеча 3 см и оба плеча 6 см. Расстояние между осями двух рычагов сервопривода составляет 4,5 см. Итак, представьте, что вы поместили все это на график и отметили первый сервоцентр как (0, 0), поэтому второй сервоцентр будет в (4.5, 0).

Изображение2

Теперь отметьте точку на графике, где перо хочет переместиться, теперь я делаю это в точке (2.25, 5).

Image3 - Формула расстояния и теорема Пифагора

Теперь мы хотим найти длину двух линий от (0, 0) до (2.25, 5) и от (4.5, 0) до (2.25, 5). Используйте формулу расстояния и теорему Пифагора. Из формулы Длина = sqrt ((X2-X1) квадрат + (Y2-Y1) Square) (см. Изображение, чтобы увидеть формулу в правильном формате). Точка находится в центре оси Y с сервоприводом, поэтому обе стороны имеют одинаковый размер треугольника. Таким образом, результат - 5,48 в обе стороны.

Изображение 4

Теперь вы можете разделить треугольники. У нас есть 3 треугольника, все 3 стороны которых известны.

Изображение 5 Тригонометрия - закон косинусов

Используйте тригонометрию - закон косинусов, чтобы вычислить желаемые углы. См. Изображение формулы.

Изображение 6, сияющее в градусах

Результат тригонометрии находится в радианте, поэтому используйте формулу Degree = Radiant * (180 / pi ()), чтобы преобразовать радиант в градусы.

Изображение 6

Суммируйте градусы одной и той же стороны, чтобы найти вращение рук.

Шаг 3. Еще раз проверьте математику

Теперь тест, переместите точку на графике в другую точку и вычислите градусы руки. Я создаю excel и нахожу ракурс. См. Расчет в Excel выше.

Шаг 4: Схема

Это очень простая схема с управлением тремя сервоприводами с использованием цифровых выводов 5, 6 и 9, где выводы 5 и 6 используются для привода рычага, а 6 используются для подъема рычага вниз. HC05 Tx подключен к контакту 0 Arduino (RX), а RX подключен к контакту 1 Arduino (TX). От 2 аккумуляторов 18650 7,4 В подается на вывод vin Arduino и входную сторону LM2596 постоянного тока на регулятор напряжения постоянного тока через переключатель. Выходной сигнал от регулятора постоянного напряжения LM2596 поступает на контакты питания сервопривода. Вот и вся схема.

Шаг 5: Разработайте схему

Как и каждый проект для этого проекта, я также делаю щит с контактами женского заголовка для Bluetooth HC-05 и штекерным разъемом для сервоприводов.

Шаг 6: Создайте сервоподставку

Я использую MG90S 2 Nos для рук и SG90 для перьев вверх и вниз. Отрежьте небольшой лист новапана, чтобы закрепить сервоприводы, как показано на рисунке. Как показано на картинке, приклейте горячим клеем оба сервопривода MG90S по прямой вертикали и SG90 в основании.

Шаг 7: Arm в Tinkercad

Та же самая нога, разработанная для робота-гепарда из Массачусетского технологического института и напечатанная поставщиком услуг 3D-печати A3DXYZ. Для рисования бота требуется только один набор. Если вы разрабатываете только для рисования, измените рисунок, чтобы держатель для ручки находился на конце одной руки.

Шаг 8: закрепите чертежную руку

Рукоятка с 3D-печатью поставляется в виде 6 частей, 4 частей и 3 винтовых частей для соединения рук. Соедините руки и используйте feviquick, чтобы приклеить винт. Вставьте рог в руку и быстро закрепите с помощью fevi quick. Теперь составьте простую программу и установите сервопривод 1 на 150 градусов, а сервопривод 2 на 30 градусов, закрепите рог в рычаге и прикрутите его. Для механизма подъема вниз просто используйте рог сервопривода.

Шаг 9: Петля для механизма вверх-вниз

Для изготовления петли я использую старый карандаш с микрочипом из обрезков и круглый металлический стержень из обрезков. Отрежьте обе стороны карандаша Micro tip и возьмите трубку горячего склеивания с листом novapan, сервопривод уже приклеен. Теперь вставьте стержень в трубку и поместите крошечный кусок листа новапана с обеих сторон стержня между основанием и стержнем и приклейте его горячим клеем. теперь петля готова.

Шаг 10: исправить все в одной плате

С помощью горячего клея закрепите все на одном листе новапана. Я меняю держатель батареи 18650 на новый со встроенным переключателем (старый установлен в полностью напечатанном на 3D-принтере Baby MIT Cheetah, который в настоящее время находится в разработке).

Шаг 11: Держатель ручки

Я искал много вещей и наконец нашел алюминиевую трубку в обрыве от FM-антенны. Отрежьте трубу длиной 43 см (15 + 13 + 15) и попробуйте правильно уложить ее по эскизу. Вырежьте прорезь по 15 см с обеих сторон, откройте обе стороны и сделайте плоской. согните его на 90 градусов и сделайте прямоугольник кругом. Напильником отполируйте края и приложите его прямо к руке, а затем быстро зафиксируйте держателем на руке с помощью feviquick.

Шаг 12: сделайте обложку

Сделайте крышку из пластикового листа и приклейте все стыки пластикового листа, чтобы он выглядел как коробка. Сделайте сбоку прорезь для включения и выключения. Теперь все готово. Завершены механические и электронные работы. Теперь пришло время компьютерных программ для Android и Arduino.

Шаг 13: Держатель для бумаги

Вырежьте 3 куска пластиковых листов и приклейте края вместе с доской, как показано на рисунке. Отрежьте бумагу размером 11 см X 16 см, чтобы использовать ее в этом держателе.

Шаг 14: Код Arduino

В этой программе я минимизирую кодирование в Android и вставляю все математические вычисления в Arduino. Таким образом, андроид отправляет только X, Y, Pen вверх вниз с мобильного телефона через Bluetooth, и как только arduino получает точку, как подробно описано в шаге 2 этого проекта, программа arduino вычисляет фактическую степень для двух сервоприводов. Сервоприводы вращаются только на 180 градусов, при 60 градусах сервоприводы находятся очень близко, поэтому я установил 60 как 0. Таким образом, от 60 до 240 градусов учитываются и вращаются. Если градус меньше 60, больше 240 или невозможно вычислить, тогда ручка вверх. Как только сервопривод переместится в это положение, он отправит обратно "N" андроиду, как только андроид получит "N", он отправит следующую точку.

Шаг 15: программа для Android

Как и в других проектах, я использую изобретателя MIT App для разработки приложения для Android. На экране начните использовать bluetooth picker, чтобы взять HC-05. Если Bluetooth подключен, отображается следующий экран. На этом экране область холста используется для рисования линии, как только вы начинаете рисовать, и мини-бот для рисования также начинает рисовать вместе с вами. в нижней части экрана присутствуют две кнопки и одно поле с надписью. Кнопка «Перерисовать» используется для повторного рисования на линейном рисунке, а кнопка «Очистить» используется для очистки изображения на холсте. На этикетке отображается текст, отправленный на arduino.

Рисуйте только нижнюю половину, нарисованную ботом, из-за длины руки.

Загрузите приложение по ссылке и установите на свой мобильный телефон Android. Для разработчиков также прилагается файл.aia для программы.

Шаг 16: Первый тест

Это первый тестовый розыгрыш в листе новапан. Имя Шива проверяется первым. Извините, я забыл переписать это видео.

Шаг 17: Для лапки гепарда

В сети доступно множество моделей движения ног. Или используйте свой собственный шаблон. Нарисуйте его на мобильном телефоне и запишите в Arduino, используя этот шаблон для движения ног. Главное имейте это в виду: если четвероногие проходит на высоте 6 см, две скрещенные ноги на 6 см и двигаются вперед, а другие две скрещенные ноги в воздухе на 5,5 см и все доходят до 6 см, то только цикл повторяется.

Шаг 18: видео финальной работы и некоторые результаты

Мне очень нравится делать в этом проекте. Снова те же слова, я почерпнул из этого проекта кое-что новое, я чувствую, что вы также узнаете что-то мелкое, читая этот проект. Спасибо всем за то, что прочитали это.

Намного больше удовольствия …………… Не забывайте комментировать и поддерживать меня, друзья

Второй приз в конкурсе Made with Math