描述

海朋友們，經(jīng)過(guò)大約 6 個(gè)月的長(zhǎng)期差距，我?guī)?lái)了一個(gè)新項(xiàng)目。直到Cute Drawing Buddy V1，SCARA Robot - Arduino完成，我計(jì)劃再開(kāi)發(fā)一個(gè)繪圖機(jī)器人，主要目的是覆蓋大空間進(jìn)行繪圖。所以固定的機(jī)械臂做不到，所以我計(jì)劃一個(gè)能夠在平面上繪圖的機(jī)器人。這是版本 1，它可以繪制任何比例的所有矢量繪圖（因?yàn)檫@里使用的步進(jìn)器非常便宜）。在本教程中，我們不僅看到構(gòu)造，而且非常詳細(xì)地深入研究它是如何繪制的。我在單獨(dú)的頁(yè)面中列出了耗材，以便我能夠單獨(dú)添加圖像。

您可以使用此機(jī)器人繪制非常大的圖像。孩子們拼搭和玩耍非常有趣。

注意：- 對(duì)于那些擁有機(jī)器人并想要繪圖代碼的人，直接轉(zhuǎn)到第 9 步。您可以在該頁(yè)面中看到帶有圖像的詳細(xì)計(jì)算。

第 1 步：所需材料

就像我以前在這里的項(xiàng)目一樣，除了控制器電機(jī)和輪子之外，大部分的東西都是從垃圾中使用的。

所需材料

1) 帶 uln2003 驅(qū)動(dòng)器的 28byj-48 步進(jìn)電機(jī) - 2 號(hào)

2) Arduino Nano - 1 號(hào)。

3) 塔式伺服 sg90 - 1No.

4) HC-05藍(lán)牙模塊。

5) 步進(jìn)電機(jī)輪子 - 2 個(gè)

6) 腳輪 - 2Nos.

7) 素描筆

8) 螺絲和螺母。

9) 電容器 470 微法拉。

除了上面所有的垃圾

9) 膠合板 12 厘米 X 12 厘米。

10) 鋁料送廢片。

11) 光盤(pán)盒。

12) 舊塑料齒輪。

使用的軟件

1）阿杜伊諾集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。

2) 視覺(jué)工作室 10。

使用的工具

1）鉆孔機(jī)。

2）焊接離子。

3) 鋼鋸片。

4) 螺絲刀。

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第 3 步：底盤(pán)構(gòu)造和車(chē)輪固定

圖片是不言自明的，我仍然敘述一些話

1) 它是一個(gè)非常小的機(jī)器人，半徑只有 6 厘米（直徑 12 厘米）。首先在紙上畫(huà)出圓圈，標(biāo)記輪子的部分并剪下紙。

2）將紙放在膠合板上并畫(huà)出底盤(pán)的輪廓。因?yàn)槲覜](méi)有木材切割機(jī)，所以我用相等的空間鉆出外線并移除多余的部分。

3）用刀雕刻側(cè)面并打磨。

4) 現(xiàn)在用鋼鋸將方形鋁進(jìn)料管切割成 L 形。

5) 在 L 形進(jìn)料上標(biāo)記孔以安裝步進(jìn)電機(jī)。再次打孔并切割鋁片（這需要更多時(shí)間，因?yàn)橹亓枯p的鋁在用手工作時(shí)非常堅(jiān)硬）。

6) 現(xiàn)在用螺絲和螺母將 L 形鋁材安裝到游戲木底座上。現(xiàn)在將步進(jìn)電機(jī)擰入底盤(pán)。

7) 制作腳輪底座，并與底盤(pán)固定。

8) 在底盤(pán)正確的中心打一個(gè) 10mm 的孔，以備將來(lái)使用。

注意：- 步驟非常簡(jiǎn)單，但都希望尺寸和位置正確，即使是很小的毫米變化也會(huì)在圖紙中產(chǎn)生很大的變化。

第 4 步：電路圖

以上是電路圖

1）使用Arduino TX和RX與HC05藍(lán)牙通信。請(qǐng)記住，當(dāng)程序上傳時(shí) HC05 必須刪除，否則我們無(wú)法上傳程序。

2) 步進(jìn)電機(jī)的用戶數(shù)字引腳 (2,3,4,5) 和 (6,7,8,9)。通過(guò) ULN2003 驅(qū)動(dòng)器將引腳連接到步進(jìn)電機(jī)。

3) 將伺服電機(jī)連接到數(shù)字引腳 10。

4) 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)分開(kāi)供電。我用的是5V 2.1A輸出的移動(dòng)電源。

5) Arduino 的 9V 電池和 HC05 模塊的 Arduino 5V 電源。

6) 在舵機(jī)電源上并聯(lián)一個(gè)470微法的電容，防止舵機(jī)閃變。

第 5 步：電路完成

我制作了一個(gè)類似電路的屏蔽罩，所有電路都是用母頭和公頭連接器引腳手工焊接的。連接線也是自己做的。不要忘記放兩個(gè)不同的電源，因?yàn)槲倚枰?3 天才能找到問(wèn)題。將所有電源 gnd 連接到 arduino gnd。

第 6 步：完成機(jī)器人

1）將電路與底盤(pán)連接，我用一個(gè)舊的CD盒做了一個(gè)三角底座，一側(cè)固定電路，另一側(cè)固定電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

2) 現(xiàn)在使用 Arduino Bluetooth RC Car 應(yīng)用程序來(lái)測(cè)試機(jī)器人。

3) 將移動(dòng)電源連接到 Arduino 電源。Arduino、藍(lán)牙和 Steppers 只有移動(dòng)電源就足夠了。

上面給出了檢查機(jī)器人的 Arduino 程序

第 7 步：筆向上向下機(jī)制

1）經(jīng)過(guò)大量更改后，我通過(guò)快速更換筆完成了上面的筆上下機(jī)制。

2) 我使用連桿上下拉桿來(lái)上下提起筆。

3）在素描筆上使用舊齒輪作為重量和提升機(jī)構(gòu)。

第 8 步：完成機(jī)器人

修理電池和移動(dòng)電源 我切下舊的身體噴霧瓶并將其永久固定。現(xiàn)在基礎(chǔ)工作已完成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人已準(zhǔn)備就緒。

第 9 步：機(jī)器人數(shù)學(xué)

一步一步在圖中詳細(xì)說(shuō)明。

1) 程序的主要部分是計(jì)算機(jī)器人要朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)度和它要移動(dòng)的距離。每當(dāng)機(jī)器人位于圖表的中心時(shí)，我們都有當(dāng)前位置和想要移動(dòng)的位置。所以每個(gè)點(diǎn)都有一個(gè) X，Y 位置，我們有機(jī)器人面對(duì)的當(dāng)前度數(shù)。開(kāi)始時(shí)機(jī)器人面向 0 度，它有 359 度可以旋轉(zhuǎn)并朝那個(gè)方向移動(dòng)。

2) 因此，根據(jù)當(dāng)前位置和要移動(dòng)的位置，按照步驟 2 找到寬度 (a) 和高度 (b)，并形成一個(gè)直角三角形。即使這些值是負(fù)數(shù)，也要讓它成為絕對(duì)值。使用 Hypotenuse 公式找到 Hyp。

3) 使用 Hyp 和 B（對(duì)邊）的三角公式求度數(shù)。將弧度轉(zhuǎn)換為度數(shù)。

4) 現(xiàn)在我們有了想要移動(dòng)的距離的 hyp 并且我們有了點(diǎn)所在的度數(shù)。只有在旋轉(zhuǎn)后它才會(huì)移動(dòng)。計(jì)算 Bot 旋轉(zhuǎn)角度用戶步驟 5。

5) 第 5 步有很多邏輯，因?yàn)闄C(jī)器人在任何一側(cè)都有點(diǎn)。因此根據(jù)當(dāng)前位置和下一個(gè)位置點(diǎn)位置計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度。

6）根據(jù)內(nèi)存中的機(jī)器人當(dāng)前角度，按照第四步找到旋轉(zhuǎn)角度和方向。現(xiàn)在根據(jù) Hyp 數(shù)的計(jì)算和移動(dòng)步驟向左或向右旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在將新點(diǎn)作為當(dāng)前點(diǎn)并獲取下一個(gè)點(diǎn)并再次轉(zhuǎn)到步驟 1

一次又一次地重復(fù)這些步驟，直到程序完成。

第 10 步：VB.net 2010 程序

1）在Designer View中我們有兩個(gè)Tab控件。一個(gè)通過(guò)藍(lán)牙與 Bot 連接。另一個(gè)是繪圖窗口。

2) 用鼠標(biāo)或手畫(huà)出圖紙的空白處，我們就可以保存并打開(kāi)圖紙。

3) 點(diǎn)擊左側(cè)的繪圖按鈕，將圖片框中的圖像繪制到地板或紙上。

4) 上一張幻燈片的第 5 步程序在前兩張圖片中。

5) 一旦繪制被按下一個(gè)點(diǎn)并且計(jì)算筆狀態(tài)并找到旋轉(zhuǎn)角度和行進(jìn)距離，它被發(fā)送到機(jī)器人。一旦機(jī)器人到達(dá)該點(diǎn)，它就會(huì)回復(fù)并根據(jù)發(fā)送點(diǎn)發(fā)送下一個(gè)點(diǎn)，圖像將顯示在屏幕上。一旦到達(dá)終點(diǎn)。家庭旋轉(zhuǎn)的最后位置并指向機(jī)器人。

6) 下載本頁(yè)面的應(yīng)用程序，解壓并安裝最新的.net框架并運(yùn)行。

注意：- 首先，我使用逗號(hào)分隔符創(chuàng)建一個(gè)命令，并嘗試使用 substr 拆分字符串，但在 arduino 中，如果長(zhǎng)度很高，則字符串函數(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)工作。所以一步步送分。

第 11 步：Arduino 程序 - 計(jì)算脈沖數(shù)

當(dāng)前機(jī)器人工作

1) 所以現(xiàn)在如果兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)都以相反的方向旋轉(zhuǎn)，則機(jī)器人會(huì)向前或向后移動(dòng)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī) 28byj-48，我們需要 4096 個(gè)脈沖才能旋轉(zhuǎn)一整圈。

2) 如果同向左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。計(jì)算步進(jìn)器想要旋轉(zhuǎn)一整圈的度數(shù)，并將其除以 360 以找到 1 度的旋轉(zhuǎn)或從底盤(pán)中心找到車(chē)輪的中心并找到其周長(zhǎng)將其除以車(chē)輪周長(zhǎng)。現(xiàn)在有了這個(gè)結(jié)果，將 4096 乘以完整旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)。對(duì)于我的車(chē)輪和底盤(pán)，結(jié)果是 5742 脈沖并將其除以 360，1 度旋轉(zhuǎn)為 15.95 脈沖。

第 12 步：Arduino 程序

在上一頁(yè)中，計(jì)算了學(xué)位的步長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)方向、度數(shù)、移動(dòng)距離由VB.net程序計(jì)算并通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送。一旦接收到起始字符為“&”且結(jié)束字符為“$”的數(shù)據(jù)，則子字符串將拆分并通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和伺服系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行命令。完成后，它會(huì)向筆記本電腦回復(fù)“@”符號(hào)。

第 13 步：MyBot 準(zhǔn)備就緒

。我們有很多不同顏色的草圖，可以輕松更改顏色，無(wú)需上傳即可繪制您自己的圖紙。計(jì)劃在機(jī)器人中進(jìn)行大量升級(jí)。

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