12自由度六足机器人实现蓝牙遥控
2024-05-31 15:38:15
1. 功能描述
R111样机是一款拥有12个自由度的串联仿生六足机器人。本文为这个六足机器人增加蓝牙遥控功能，可以通过安卓手机APP对机器人的动作实现遥控。
2. 电子硬件
在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：
|
主控板 |
Basra主控板（兼容Arduino Uno） |
| 扩展板 |
SH-SR舵机扩展板 |
| 舵机 | 标准舵机 |
| 电池 | 7.4V锂电池 |
|
通信 |
蓝牙串口模块 |
电路连接说明：
12自由度六足机器人结构上装有12个舵机，所以将采用 SH-SR舵机扩展板 。
舵机接线顺序：1、3； 4、 5； 6、 8；11、13；15、 21；24、26。
蓝牙串口模块可以通过杜邦线与扩展板进行连接，具体可以参考 如何使用探索者通信模块 一文中蓝牙串口模块部分。
3. 功能实现
下面的例程可以实现通过安卓手机APP按钮实现机器人前进、后退、左转、右转、跳舞等动作。安卓APP的设置也可以参考 如何使用探索者通信模块一文中蓝牙串口模块部分。
你也可以设计自己想要的动作，利用Controller 1.0b软件获取想要的动作参数，拷贝到下面的例程里。
将参考例程（R111_bluetooth.ino）下载到主控板：
/*------------------------------------------------------------------------------------版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy athttps://opensource.org/licenses/MITby 机器谱 2023-02-16 https://www.robotway.com/------------------------------*/#include <Arduino.h>#include <avr/pgmspace.h>#include "Config.h"#include <Tlc5940.h>#include <tlc_servos.h>int count_input = 0;boolean _b = false;/**************+++++++++++动作组数组，请将转换后的动作组数据粘贴到相应的动作组中+++++++***************************/const PROGMEM int actionInit[] = {1090, 1790, 1220, 980, 650, 1800, 1020, 1330, 520, 1155, 1260, 2020,1090, 1790, 1220, 980, 650, 1800, 1020, 1330, 520, 1155, 1260, 2020,// 1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,// 1090, 1790, 1220, 980, 650, 1800, 1020, 1330, 520, 1155, 1260, 2020};const PROGMEM int actionMove[] = {1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,1660, 1790, 1320, 1080, 1280, 1800, 920, 1230, 1090, 1255, 1360, 2020,1660, 1230, 1320, 1080, 1280, 1190, 920, 1230, 1090, 1255, 1360, 1540,1090, 1300, 1120, 880, 650, 900, 1120, 1430, 520, 1055, 1160, 1300,1660, 1300, 1120, 880, 1280, 900, 1120, 1430, 1090, 1055, 1160, 1300,};const PROGMEM int actionLeft[] = {1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,1080,1160,1420,780,650,1100,1220,1130,520,955,1460,1430,1700,1160,1420,780,1440,1100,1220,1130,1100,955,1460,1430,1700,1700,1020,1180,1440,1800,820,1530,1100,1355,1060,2020,1700,1160,1020,1180,1440,1100,820,1530,1100,1355,1060,1430,};const PROGMEM int actionRight[] = {1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,1700,1700,1420,780,1440,1800,1220,1130,1100,955,1460,2020,1700,1160,1420,780,1440,1100,1220,1130,1100,955,1460,1430,1090,1160,1020,1180,650,1100,820,1530,520,1355,1060,1430,1700,1160,1020,1180,1440,1100,820,1530,1100,1355,1060,1430,};const PROGMEM int actionBack[] = {1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,1700,1680,1020,780,1440,1800,1220,1530,1100,955,1060,2020,1700,1060,1020,780,1440,1100,1220,1530,1100,955,1060,1430,1100,1060,1220,1180,650,1100,1020,1130,520,1355,1260,1430,1700,1060,1220,1180,1440,1100,1020,1130,1110,1355,1260,1430,};const PROGMEM int actionDance[] = {1660, 1230, 1220, 980, 1280, 1190, 1020, 1330, 1090, 1155, 1260, 1540,1090,1790,1220,980,650,1800,1020,1330,520,1155,1260,2020,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,1320,1155,1260,2020,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,1320,1155,1700,1700,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,1320,1155,1700,2020,1090,1790,1220,980,650,1800,1020,1330,520,1155,1260,2020,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,520,1155,1260,1220,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,800,700,1260,1220,1490,1590,1220,980,850,1400,1020,1330,520,700,1260,1220,1090,1790,1220,980,650,1800,1020,1330,520,1155,1260,2020,1670,1190,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1430,1090,1190,1220,980,1370,1800,620,1730,1100,1155,1260,1430,1090,1190,1220,980,1370,1100,620,1730,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1370,1800,620,1730,1100,1155,1260,1430,1090,1190,1220,980,1370,1100,620,1730,1100,1155,1260,1430,1090,1190,1220,980,1370,1800,700,1570,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,520,520,1930,2020,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,800,520,1930,1700,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,520,520,1930,2020,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,800,520,1930,1700,1670,1190,1220,980,1370,1100,700,1570,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,900,1590,1020,1330,720,1155,1260,1430,1320,1540,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1830,1670,1190,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1430,1320,1410,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1950,1300,1670,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1600,1670,1190,1220,980,940,1540,1020,1330,920,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,1235,1480,1020,1330,580,1155,1260,1430,1670,1190,1220,980,940,1540,1020,1330,920,1155,1260,1430,1670,1190,990,1210,940,1540,1140,1100,920,1400,1060,1430,1300,1670,990,1210,1370,1100,1140,1100,1100,1400,1060,1600,1320,1540,990,1210,1370,1100,1140,1100,1100,1400,1060,1830,1670,1190,990,1210,1370,1100,1140,1100,1100,1400,1060,1430,1670,1190,990,1210,1370,1100,1140,1100,1100,1400,1060,1430,1670,1190,1280,920,1370,1100,920,1410,1100,1030,1410,1430,1670,1190,990,1210,1370,1100,1140,1100,1100,1400,1060,1430,1670,1190,1280,920,1370,1100,920,1410,1100,1030,1410,1430,1670,1190,1220,980,1370,1100,1020,1330,1100,1155,1260,1430,};/**************************+++++---------分割线--------++++++*******************************************************///动作组数组长度获取函数，增加动作组时需要按如下格式添加：actPwmNum[增加的动作组序号] = sizeof(增加的动作组名称) / sizeof(增加的动作组名称[0]);void act_length(){actPwmNum[0] = (sizeof(actionMove) / sizeof(actionMove[0]))/servo_num;actPwmNum[1] = (sizeof(actionLeft) / sizeof(actionLeft[0]))/servo_num;actPwmNum[2] = (sizeof(actionRight) / sizeof(actionRight[0]))/servo_num;actPwmNum[3] = (sizeof(actionBack) / sizeof(actionBack[0]))/servo_num;actPwmNum[4] = (sizeof(actionDance) / sizeof(actionDance[0]))/servo_num;actPwmNum[5] = (sizeof(actionInit) / sizeof(actionInit[0]))/servo_num;// for(int i=0;i<act_num;i++)// {// Serial.println(actPwmNum[i]); // }//---+++---在此处添加------+++-------}//map映射函数long map_servo(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max){return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;}//PWM 转换为舵机角度的函数，增加动作组时需要修改void vlaue2angle(int p, int act){switch(act){case 0: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionMove + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;case 1: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionLeft + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;case 2: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionRight + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;case 3: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionBack + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;case 4: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionDance + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;case 5: value_cur[p] = map_servo(pgm_read_word_near(actionInit + p + servo_num * count_input), 500, 2500, 0, 180); break;default: break;}}//舵机初始化函数，动作组第一行为舵机初始化值void servo_init(int act, int num){ if(!_b){for(int i=0;i<servo_num;i++){vlaue2angle(i, act);tlc_setServo(servo_pin[i], value_cur[i]);value_pre[i] = value_cur[i];}Tlc.update();//delay(1000);}num == 1 ? _b = true : _b = false;}//舵机移动函数，参数： act：动作组宏定义名称 ；num：动作组执行的次数，num > 0 ；void servo_move(int act, int num){ float value_delta[servo_num] = {};float in_value[servo_num] = {};servo_init(act, num);for(int i=0;i< num * actPwmNum[act];i++){//Serial.println(i);//Serial.println(count_input);count_input++;if(count_input == actPwmNum[act]){count_input = 0;continue;}for(int i=0;i<servo_num;i++){vlaue2angle(i, act);in_value[i] = value_pre[i];value_delta[i] = (value_cur[i] - value_pre[i]) / frequency;/**************************************************串口查看输出**************************************************/// Serial.print(value_pre[i]);// Serial.print(" ");// Serial.print(value_cur[i]);// Serial.print(" ");// Serial.print(value_delta[i]);// Serial.println();/**************************************************串口查看输出**************************************************/}// Serial.println();for(int i=0;i<frequency;i++){for(int k=0;k<servo_num;k++){in_value[k] += value_delta[k]; value_pre[k] = in_value[k];/**************************************************串口查看输出**************************************************/// Serial.print(in_value[k]);// Serial.print(" ");/**************************************************串口查看输出**************************************************/}// Serial.println();for(int j=0;j<servo_num;j++){ tlc_setServo(servo_pin[j], in_value[j]);delayMicroseconds(servo_speed);}Tlc.update();}delayMicroseconds(action_delay);/**************************************************串口查看输出**************************************************/// for(int i=0;i<servo_num;i++)// {// Serial.println(value_pre[i]); // }/**************************************************串口查看输出**************************************************/}}/********************************************************-------分割线--------****************************************************///初始化函数void setup() {Serial.begin(9600); //开启串口通信，波特率9600Tlc.init(0);tlc_initServos();act_length();delay(action_delay);}//主函数，三种执行动作的方式void loop() {/*********************************************+++++++++++++ 1、串口控制+++++++++**************************************************/// while(Serial.available())// {// int data;// data = Serial.parseInt();//// switch(data)// {// case 1: servo_move(action_move, 2); break;// case 2: servo_move(action_back, 2); break;// case 3: servo_move(action_left, 1); break;// case 4: servo_move(action_right, 1); break;// case 5: servo_move(action_dance, 1); break;// case 6: servo_move(action_init, 1); break;// case 7:// {// servo_move(action_move, 4);// delay(actChangeDelay);// servo_move(action_back, 4);// delay(actChangeDelay);// servo_move(action_left, 4);// delay(actChangeDelay);// servo_move(action_right, 4);// delay(actChangeDelay);// servo_move(action_dance, 2);// }// break;// default: break; // }// }/*****************************+++++++++++++ 2、指定每个动作执行的次数，以 while 循环结束+++++++++********************************/servo_move(action_move, 6);delay(actChangeDelay);servo_move(action_back, 6);delay(actChangeDelay);servo_move(action_left, 4);delay(actChangeDelay);servo_move(action_right, 4);delay(actChangeDelay);servo_move(action_dance, 2);delay(1000);// while(1){ };/****************************+++++++++++ 3、重复执行一个动作,次数设置为 1 ，取消 while 循环++++++++******************************/// servo_move(action_dance, 1);// while(1){};}4. 资料内容
① 蓝牙遥控-例程源代码
② Controller1.0b资料包
资料内容详见 12自由度六足-蓝牙遥控
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