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基于Arduino的无线手势控制机械手臂
香香技术员
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在这个项目中；提供 3D 机械手组装、伺服控制、柔性传感器控制、使用 nRF24L01 进行无线控制、Arduino 接收器和发射器源代码。简而言之，在这个项目中，我们将学习如何用无线手套控制机械手。
手和前臂的 3D 模型
这只手是一个名为 InMoov 的开源项目的一部分。这是一个可 3D 打印的机器人，这只是手和前臂的组装。
零件组装
机械臂零件的组装非常详细和复杂，因此您可以访问 InMoov 网站的“组装草图”和“组装帮助”页面，了解更多组装细节。
组装手指时，在粘合之前确保零件的方向正确。在将伺服皮带轮连接到伺服电机之前，请将所有伺服电机保持在 10 或 170 度。安装伺服滑轮时，将手指保持在关闭或打开位置（根据您的伺服角度）。然后缠绕伺服滑轮，直到编织线或绳子被拉伸。
手的连接（接收器）
此时，伺服系统应该已经安装到前臂中。要将它们连接到电源和 Arduino，您可以使用小面包板。
请记住将面包板上的负极连接到 Arduino 的 GND。电路中的所有 GND 都需要连接才能工作。
我推荐使用 nRF24L01+ 模块的电源适配器。否则，可能会因电流不足而导致通讯中断。
如果您遇到以下问题：伺服电机振动、伺服电机不工作、通信故障等类似情况，请为您的 Arduino 板提供外部电源（如 USB）。
如果您使用的引脚与下面显示的引脚不同，请在代码中更改它们。
伺服电机的连接：
- Servo-1 连接到 Arduino 的模拟 01 (A1)。
- Servo-2 连接到 Arduino 的模拟 02 (A2)。
- Servo-3 连接到 Arduino 的模拟 03 (A3)。
- Servo-4 连接到 Arduino 的模拟 04 (A4)。
- Servo-5 连接到 Arduino 的模拟 05 (A5)。
nRF24L01 模块的连接：
- VCC 连接到 Arduino 的 +5V。
- GND 连接到 Arduino 的 GND。
- CE 连接到 Arduino 的数字 9 引脚。
- CSN 连接到 Arduino 的数字 10 引脚。
- SCK 连接到 Arduino 的数字 13 引脚。
- MOSI 连接到 Arduino 的数字 11 引脚。
- MISO 连接到 Arduino 的数字 12 引脚。
手套的连接（发射器）
柔性传感器需要一个电路才能与 Arduino 兼容。Flex 传感器是可变电阻器，因此我建议使用分压器。我用了10K电阻。
- 连接到传感器的所有单独 GND 线的主 GND（地）线连接到 Arduino 的 GND。来自 Arduino 的 +5 V 连接到主正电压线。每个柔性传感器的导线通过分压器连接到单独的模拟输入引脚。
- 我将电路焊接到一个小 PCB 上，可以很容易地安装在手套上。您可以在小面包板上而不是 PCB 上构建电路。
- 手套的电路可以使用 9V 电池。
如果您使用的引脚与下面显示的引脚不同，请在代码中更改它们。
弯曲传感器的连接：
- Flex-1 连接到 Arduino 的模拟 01 (A1)。
- Flex-2 连接到 Arduino 的模拟 02 (A2)。
- Flex-3 连接到 Arduino 的模拟 03 (A3)。
- Flex-4 连接到 Arduino 的模拟 04 (A4)。
- Flex-5 连接到 Arduino 的模拟 05 (A5)。
项目源代码
要使源代码正常工作，请遵循以下建议：
- 下载 RF24.h 库并将其移动到 Arduino 库文件夹。https://github.com/maniacbug/RF24
- 将弯曲传感器连接到手套后，读取并记下每个弯曲传感器检测到的最小值和最大值。
- 然后将这些值输入到发射器（手套）代码中。
- 在将伺服皮带轮连接到伺服电机之前，请将所有伺服电机保持在 10 或 170 度。
- 安装伺服滑轮时，将手指保持在关闭或打开位置（根据您的伺服位置）。
- 然后缠绕伺服滑轮，直到编织线被拉伸。
- 通过一一检查伺服电机，将所有手指移动到关闭和打开位置。
- 然后获得伺服电机的最佳角度（手指闭合和打开时的伺服角度）。
- 将伺服电机角度和弯曲传感器值输入到变送器代码中，如下所示。
- 接收器源代码只有一处变化。发射器中的哪个弯曲传感器将控制接收器中的哪个伺服电机？例如，msg[0] 发送 x sensor-5 的数据。如果您想使用 flex sensor-5 控制伺服电机 5，您可以通过键入“ servo-5.write(msg[0]) ”来实现。
- 如果您使用的引脚与电路中显示的引脚不同，请在两个代码中更改它们。
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