ربات کنترل با حرکات دست با آردوینو و MPU6050

+8

قطعات اصلی الکترونیکی

برای بخش پردازش این پروژه به دو تا برد آردوینو نیاز داریم. یکی برد آردوینو Uno که روی ربات قرار می‌گیره و یکی هم آردوینو Nano که برای مچ‌بند دست استفاده می‌شه.

ارتباط بی‌سیم بین دست تو و ربات از طریق دو عدد ماژول nRF24L01+ برقرار می‌شه. برای خوندن زاویه و جهت حرکت دستت هم باید از سنسور MPU6050 استفاده کنی.

موتورها و قطعات حرکتی

برای به حرکت درآوردن ربات، چهار عدد موتور گیربکس‌دار ساده به همراه چرخ‌های لاستیکی مخصوصشون رو آماده کن. هدایت این موتورها به عهده درایور موتور محبوب L298D هست.

در نهایت برای روشن کردن کل سیستم، یک جا باتری مناسب و باتری‌های قوی (مثل لیتیوم یونی یا سلول‌های پاوربانک قدیمی) روی میز کارت قرار بده تا بریم سراغ ساخت.

اول از همه باید بدنه اصلی ربات رو بسازیم. می‌تونی از یک تکه مقوای محکم، کارتن پلاست یا پلکسی با ابعاد حدود 10 در 14 سانتی‌متر استفاده کنی. این صفحه قراره وزن تمام قطعات ما رو تحمل کنه.

حالا چهار تا موتور گیربکس‌دار رو بیار و با چسب حرارتی، اون‌ها رو تو چهار گوشه شاسی محکم بچسبون. بعد از اون، به پایانه‌های مثبت و منفی هر موتور یک تکه سیم لحیم کن تا بعدا راحت به درایور وصلشون کنیم. دقت کن که شفت موتورها دقیقا بیرون از لبه‌های شاسی قرار بگیره.

در نهایت چرخ‌های لاستیکی رو روی شفت موتورها جا بزن تا شاسی اصلی ربات ما شکل بگیره. حالا که پایه کار آماده شد، بریم سراغ بخش‌های هیجان‌انگیزتر و سیم‌کشی‌ها...

برای اینکه مدار مرتب و تمیزی داشته باشیم، می‌تونی از بردهای سوراخ‌دار معمولی استفاده کنی یا اینکه خودت یک فیبر مدار چاپی بسازی. ما تو این پروژه دو تا مدار کاملا مجزا داریم.

مدار اول مربوط به فرستنده‌ست که مثل ساعت روی دستت بسته می‌شه. تو این مدار آردوینو نانو، سنسور MPU6050 و ماژول فرستنده بی‌سیم کنار هم قرار می‌گیرن تا حرکات دستت رو پردازش کنن.

مدار دوم برای بخش گیرنده‌ست که روی خود ربات نصب می‌شه. اینجا آردوینو اونو رو داریم که به ماژول گیرنده و درایور موتور L298D متصل می‌شه تا فرمان‌ها رو دریافت و اجرا کنه. وقتی شماتیک‌ها رو به دقت بررسی کردی و متوجه اتصالات شدی، آماده‌ایم تا قطعات رو روی بردها سوار کنیم و لحیم‌کاری رو انجام بدیم.

+1

حالا وقتشه که قطعات رو سر جای خودشون محکم کنیم. برای برد گیرنده که قراره روی ربات باشه، ماژول nRF24L01، درایور موتور L298D و یک رگولاتور ولتاژ 7805 رو روی برد لحیم کن تا ولتاژ مدار به درستی تنظیم بشه.

برای برد فرستنده هم آردوینو نانو، ماژول بی‌سیم و سنسور MPU6050 رو با دقت لحیم کن. حواست به جهت پایه‌های ماژول‌ها باشه تا اتصالی پیش نیاد و قطعات آسیب نبینن.

بعد از آماده شدن برد گیرنده، اون رو به‌صورت یک شیلد روی پایه‌های آردوینو اونو سوار کن. با این کار مدار ربات خیلی جمع‌وجور و حرفه‌ای می‌شه و سیم‌کشی‌های اضافی حذف می‌شن.

تو این مرحله باید برد گیرنده‌ای که روی آردوینو اونو سوار کردیم رو روی شاسی ربات نصب کنیم. می‌تونی از پیچ و مهره یا چسب‌های دوطرفه قوی برای این کار استفاده کنی. بعد سیم‌هایی که قبلا به موتورها لحیم کرده بودیم رو بیار و با دقت به ترمینال‌های خروجی درایور موتور روی برد وصل کن تا ارتباط برقی موتورها کامل بشه.

برای تأمین برق ربات، جا باتری رو تو یک فضای خالی و مناسب روی شاسی قرار بده. حالا بریم سراغ دستکش یا مچ‌بند کنترلی! یک تکه مقوا یا بند پارچه‌ای رو به شکل مچ‌بند دربیار و برد فرستنده رو با چسب دوطرفه محکم روی اون نصب کن تا موقع کار، خیلی راحت روی دستت قرار بگیره و تکون نخوره.

به بخش نرم‌افزاری رسیدیم. اول کابل USB رو به آردوینو نانو (بخش فرستنده) وصل کن و کد مربوطه رو از طریق نرم‌افزار Arduino IDE روش آپلود کن. بعد همین کار رو برای آردوینو اونو (بخش گیرنده روی ربات) تکرار کن.

حتما چک کن که کتابخانه‌های ماژول رادیویی و سنسور ژیروسکوپ رو از قبل تو نرم‌افزارت نصب کرده باشی تا موقع کامپایل به مشکل نخوری.

تبریک می‌گم، همه‌چیز آماده‌ست! باتری‌ها رو داخل جا باتری ربات قرار بده و یک باتری کتابی 9 ولت هم برای روشن کردن مچ‌بند فرستنده متصل کن. حالا مچ‌بند رو دستت کن و با حرکت دادن دستت تو هوا، ربات رو به سمت جلو، عقب، چپ و راست هدایت کن و از دست‌سازه خودت لذت ببر.

ساخت این ربات جادویی به پایان رسید و حالا تو یک ماشین کنترلی فوق‌العاده داری که بدون نیاز به دکمه و جوی‌استیک، فقط با زاویه مچ دستت حرکت می‌کنه. این پروژه یه تمرین بی‌نظیر برای درک ارتباطات بی‌سیم و کار با سنسورهای حرکتی بود.

اگر تو مراحل ساخت به چالشی خوردی، سؤالی برات پیش اومد یا ایده‌ای برای ارتقای این ربات داری، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس تا با هم حلش کنیم.

ما تو آیسی‌مدار همیشه از دیدن پروژه‌ها و ایده‌های خلاقانه شما انرژی می‌گیریم. پس این آموزش رو با دوستای الکترونیکی‌ت به اشتراک بذار و منتظر پروژه‌های هیجان‌انگیز بعدی باش!