Mini bot de dibujo - Aplicación de Android en vivo - Trignomentry: 18 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Gracias a DIOS ya todos ustedes por hacer que mi proyecto Baby-MIT-Cheetah-Robot ganara el primer premio en el Concurso Make it Move. Estoy muy feliz porque muchos amigos hacen muchas preguntas en conversaciones y mensajes. Una de las preguntas importantes fue cómo se mueve el robot sin problemas (sin el cuerpo hacia arriba y hacia abajo) y preguntó sobre la matriz en la inicialización del programa, cómo se calcula. Para la respuesta a esas preguntas, planeo hacer un robot de dibujo con las patas que diseñé para el Baby-MIT-Cheetah-Robot. Este es el primer tramo de prueba que diseñé antes de imprimir los cuatro tramos. También para esto trato de dibujar en Android y transferir los datos a arduino para dibujar.

Me gustan mucho las matemáticas, creo que todo el mundo funciona con matemáticas. No hay nada sin matemáticas. Aquí detallé las matemáticas utilizadas para calcular los grados de servo en detalle.

Paso 1: Materiales necesarios

Materiales necesarios

1) Arduino Uno R3 - 1No

2) Módulo de diente azul HC-05. - 1No

3) Micro Servo - 3 números

4) Regulador de voltaje CC a CC LM2596. - 1 No

5) Batería 3.7V 18650 - 2 Nos

6) Soporte de batería 18650

7) Brazo impreso en 3D (archivo obj dada la página del brazo)

8) Tubo de aluminio pequeño (obtenido de una antena de FM antigua).

9) Algunos artículos de desecho.

10) Lámina de plástico para cubrir.

Paso 2: Trigonometría y teorema de Pitágoras

La imagen se explica por sí misma si desea leer continuar….

Lo que tenemos se anota primero

Image1

Dimensión de los brazos de dibujo tanto el brazo inferior 3 cm como el brazo superior 6 cm. La distancia entre los dos ejes del brazo del servo brazo es de 4,5 cm. Así que considere ponerlo todo en un gráfico y marcar el primer centro del servo como (0, 0) de modo que el segundo centro del servo esté en (4.5, 0).

Image2

Ahora marque un punto en el gráfico donde el bolígrafo quiera moverse, ahora lo hago en (2.25, 5).

Imagen 3 - Fórmula de la distancia y teorema de Pitágoras

Ahora queremos encontrar la longitud de dos líneas (0, 0) a (2.25, 5) y (4.5, 0) a (2.25, 5). Usa la fórmula de la distancia y el teorema de Pitágoras. De la fórmula Longitud = sqrt ((X2-X1) cuadrado + (Y2-Y1) Cuadrado) (consulte la imagen para ver la fórmula en el formato correcto). El punto está en el centro del eje y con el servo, por lo que ambos lados tienen la misma dimensión de triángulo. Entonces el resultado es 5.48 en ambos lados.

Imagen 4

Ahora puedes dividir los triángulos. Tenemos 3 triángulos con los 3 lados conocidos.

Imagen 5 Trigonometría: la ley de los cosenos

Utilice la trigonometría, la ley de los cosenos para calcular los ángulos que queremos. Consulte la imagen para ver la fórmula.

Imagen 6 Radiante a grado

El resultado de la trigonometría está en radiante, así que use la fórmula Grado = Radiante * (180 / pi ()), para convertir radiante en grado.

Imagen 6

Suma los grados del mismo lado para encontrar la rotación de los brazos.

Paso 3: revisa las matemáticas nuevamente

Ahora una prueba, mueva el punto en el gráfico a un punto diferente y calcule los grados del brazo. Creo un Excel y encuentro el ángulo. Consulte el Excel anterior para el cálculo.

Paso 4: circuito

Es un diagrama muy simple con control de tres servos usando los pines digitales 5, 6 y 9, donde 5 y 6 pines se usan para impulsar el brazo y 6 para subir el brazo. El HC05 Tx conectado al pin 0 de Arduino (RX) y el RX conectado al pin 1 de Arduino (TX). Desde 2 Nos 18650 batería 7.4V dada al pin Arduino vin y el lado de entrada del LM2596 DC al Regulador de voltaje DC a través del interruptor. La salida del regulador de voltaje CC a CC LM2596 se envía a los pines de alimentación del servo. Eso es todo el circuito terminado.

Paso 5: Desarrollar el circuito

Como en todos los proyectos de este proyecto también hago un escudo con clavijas de cabezal hembra para bluetooth HC-05 y cabezal macho para servos.

Paso 6: Crear soporte de servo

Yo uso MG90S 2 Nos para brazos y SG90 para bolígrafo hacia arriba y hacia abajo. Corta una pequeña hoja de novapan para fijar los servos como se muestra en la figura. Al igual que en la imagen, pegue los dos servos MG90S en vertical recta y el SG90 en la base.

Paso 7: Armar en Tinkercad

La misma pata diseñada para MIT Cheetah Robot e impresa por el proveedor de servicios de impresión 3D A3DXYZ. Solo se requiere un conjunto para el bot de dibujo. Si solo diseña para dibujar, cambie el dibujo para hacer el portalápices al final de un brazo

Paso 8: arregle el brazo de dibujo

El brazo impreso en 3D se recibe en 6 piezas, 4 piezas de brazo y 3 piezas de tornillo para unir los brazos. Une los brazos y usa el feviquick para pegar la pieza del tornillo. Pega el cuerno en el brazo y arréglalo rápidamente con fevi quick. Ahora haga un programa simple y ponga el servo 1 a 150 grados y el servo2 a 30 grados y fije la bocina en el brazo y atorníllelo. Para el mecanismo de subida y bajada, simplemente utilice una bocina de servo.

Paso 9: Bisagra para mecanismo de subida y bajada

Para hacer la bisagra, utilizo un lápiz de punta micro viejo de la chatarra y una varilla de metal redonda de la chatarra. Corta ambos lados del lápiz de punta Micro y toma el tubo con pegamento caliente con la hoja de novapan, ya está pegado el servo. Ahora inserte la varilla en el tubo y coloque un pequeño trozo de hoja de novapan en ambos lados de la varilla entre la base y la varilla y péguela con pegamento caliente. ahora la bisagra está lista.

Paso 10: arregla todo en una placa

Use una pistola de pegamento caliente para arreglarlo todo en una sola hoja de novapan. Cambio el soporte de la batería 18650 por el nuevo con interruptor incorporado (el antiguo instalado en el Baby MIT Cheetah totalmente impreso en 3D actualmente en desarrollo).

Paso 11: portalápices

Busqué muchos artículos y finalmente encontré un tubo de aluminio en el escarpe de la antena de FM. Cortar una longitud de 43 cm (15 + 13 + 15) de la tubería y probar el boceto encajado en ella correctamente. Corte la ranura en los 15 cm de ambos lados y abra ambos lados y alise. dóblelo a 90 grados y haga que el rectángulo forme un círculo. Use lima para pulir los bordes y póngala recta al brazo y fíjela rápidamente con el soporte con el brazo usando feviquick.

Paso 12: haz una portada

Haga una cubierta con una lámina de plástico y pegue todas las juntas de la lámina de plástico para que parezca una caja. Haga una ranura en el lateral para encender y apagar. Ahora todo está terminado. Se terminaron los trabajos de Mecánica y Electrónica. Ahora es el momento para el programa informático en Android y Arduino.

Paso 13: Portapapeles

Corta 3 piezas de láminas de plástico y pégalas en los bordes con el tablero como se muestra en la figura. Corte papel de 11 cm X 16 cm para usar en este soporte.

Paso 14: Código Arduino

En este programa, minimizo la codificación en Android e inserto todos los cálculos matemáticos en Arduino. Entonces, el Android solo envía el X, Y, Pen desde el móvil a través de bluetooth y una vez que el arduino recibe el punto como se detalla en el paso 2 de este proyecto, el programa arduino calculó el grado real para dos servos. El servo solo gira hasta 180 grados a 60 grados, los brazos del servo están muy cerca, así que configuro 60 como 0. Por lo tanto, de 60 a 240 grados solo se tienen en cuenta y rotan. Si el grado pasa por debajo de 60 o superior a 240 o no se puede calcular, entonces el bolígrafo sube. Una vez que el servo se mueve a esa posición, envía de vuelta "N" al androide, una vez que el androide recibió "N", envía el siguiente punto.

Paso 15: Programa de Android

Al igual que otros proyectos, utilizo MIT App Inventor para desarrollar la aplicación de Android. En la pantalla, comience a usar el selector de bluetooth para recoger el HC-05. Si el bluetooth está conectado, se muestra la siguiente pantalla. En esa pantalla, se usa un área de Canvas para dibujar el dibujo lineal una vez que comienzas a dibujar, el Mini bot de dibujo también comienza a dibujar contigo. en la parte inferior de la pantalla hay dos botones y un cuadro de etiqueta. El botón Redibujar se usa para volver a dibujar en el dibujo lineal y el botón Borrar se usa para borrar la imagen en el lienzo. En la etiqueta muestra el texto enviado a arduino.

Solo dibuja en la mitad inferior solo dibujada por el bot debido a la longitud del brazo.

Descarga la aplicación desde el enlace e instálala en tu móvil Android. El archivo aia para el programa también se adjunta para los desarrolladores.

Paso 16: Primera prueba

Este es el primer sorteo de prueba en la hoja de novapan. Primero se prueba el nombre de Siva. Lo siento, olvidé volver a grabar este video.

Paso 17: Para la pierna de guepardo

Mucho patrón de movimiento de piernas disponible en la red. O usa tu propio patrón. Dibujarlo en el móvil y grabarlo en arduino usó ese patrón para el movimiento de piernas. Lo principal que hay que tener en cuenta es que si el chettah camina a una altura de 6 cm, dos piernas cruzadas en 6 cm y avanzan y otras dos piernas cruzadas en el aire de 5,5 cm y todas llegan a 6 cm, entonces solo se repite el ciclo.

Paso 18: Video de trabajo final y algunos resultados

Disfruto mucho haciendo en este proyecto. las mismas palabras de nuevo, me baso en algunas cosas nuevas de este proyecto, siento que también aprendes algo al leer este proyecto. Gracias a todos por leerlo.

Mucho más para disfrutar …………… No olvides comentar y animarme amigos

Segundo premio en el concurso Made with Math