宜昌城老张的博客

我工作在湖北宜昌市三峡大学,热衷基于桌面环境的机电模型制作。本博客探讨的内容已涉及到Processing互动艺术、Arduino单片微控制器、开源软件、机器人,欢迎回帖!

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具有避障和寻线功能的Arduino小车
发表于:2013-07-23 15:20:20 | 分类:Arduino与LEGO积木
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      创客对于成年人来说,多半是科技娱乐,或者是一种是一种向往科技的人生态度,总是希望自己不仅可以看到或者听到科技的资讯,还希望能够亲身制作科技玩意,从而更好地体验科技。    说到科技娱乐,也就是做东西,不需要什么指标,高兴即可,所以做些容易的,也是OK的。这次带来的作品又是Arduino与乐高结合的小车,小车具有简单的避障和寻线功能。    避障传感器是夏普GP2Y0A21红外测距传感器,它是模拟量传感器,该传感器测距范围为10cm~80cm。Arduino模拟量信号的数据范围是0~1023,要对这个数据做一个距离值转换算法,才能得到小车与前方障碍物有多少cm。这个算法是“2547.8/((float)val*4*0.49-10.41)-0.42”,注意当障碍物在较远处,得到的距离值会是“负值”,所以要在程序中,要把这些的负值让它无效。    寻线传感器是DFRobot公司的飞思卡尔Mini光电传感器,它可以帮助进行白线或者黑线的跟踪,可以检测

MMA7361加速度体感手柄遥控乐高星战车
发表于:2013-05-03 08:31:35 | 分类:Arduino与LEGO积木
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 图1体感手柄遥控乐高星战车全景图 一、前言    乐高迷们达到一定的搭建水平后,总是不满足于照着现成的SET套件搭建图纸来制作模型,而是想办法改装些自己原创的作品,其中把原先静态的模型加上乐高Technic或者NXT电机,让模型动起来,是作品改装的一个重要项目。  图2 乐高STAR WARS系列的4481星战车模型    这次我改造的是乐高STAR WARS系列的4481星战车模型,它是一个静态模型,原先打算采用乐高原厂电控产品,但乐高全系列的电控产品都相对个头较大,若加到模型上,会使模型显得臃肿而破坏原本的造型,所以我选用了产品更加丰富,更加灵活的Arduino电控产品。    遥控器和星战车的电控都采用了Arduino控制器作为智能处理器。遥控器上还有飞思卡尔MMA7361加速度传感器,它能够把遥控器所处姿态反馈到控制器中,然后控制器主机会根据姿态倾角信息,通过XBee无线数传发送字符命令给星战车上的Arduino控制器从机,然后该从机会驱动四个360度连续旋转舵机,让星战车前后左右地行驶。M

基于Arduino游戏杆模块的六足机器人的遥控与自控
发表于:2013-04-22 09:01:26 | 分类:Arduino与LEGO积木
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      前面有文章分别介绍了这个乐高六足机器人遥控和自控,遥控六足机器人的文章《五按钮模块遥控乐高六足机器人》,网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/13-04/292704_6a238.html。自控六足机器人的文章《能避障的自主型乐高六足机器人》,网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/13-04/293086_db4a7.html。    这篇文章的项目把遥控和自控集成在一套程序里完成。采用DFRobot公司的游戏杆模块作为遥控器,不仅实现遥控六足机器人前后左右行走,而且通过它切换机器人遥控和自控两种模式,自控模式是躲避障碍物,自主寻找行走路径。实验视频:图2游戏杆模块、Arduino控制器和蓝牙模块的安装图    游戏杆模块采用叠层设计,可以轻松的插接到DFRobot公司的Arduino Duemilanove或Arduino UNO上。预留DF-Bluetooth V3蓝牙模块和APC220数传模块的接口,能方便地的实现无线

能避障的自主型乐高六足机器人
发表于:2013-04-13 10:05:55 | 分类:Arduino与LEGO积木
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 图1 能避障的六足机器人全景图一、前言      通常都是用一个智能小车来实现避障功能,网络上鲜有见到六足机器人也能避障。前面的文章《LabVIEW蓝牙控制乐高六足机器人》讲解了,上位计算机如何通过SSC32路舵机控制板来控制12台舵机,让六足机器人前、后、左、右行走。实际上,DFRobot公司的这款舵机控制板不仅可以控制各个舵机协调运行,而且还可以采集模拟和数字传感器检测的信息,并上传到上位机处理。这样,上位机就能从舵机控制板获取某个测距传感器的信息,然后制定一个避障算法,并生成舵机驱动输出,让机器人遇到障碍物时,可以躲避并另寻路线。《LabVIEW蓝牙控制乐高六足机器人》文章网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/13-03/292196_ead67.html。视频网址:http://player.youku.com/player.php/sid/XNTMzNTY2OTUy/v.swf。二、六足机器人的机械组成        这个六足机器人的驱动电机

五按钮模块遥控乐高六足机器人(SSC32舵机控制板)
发表于:2013-04-03 15:15:31 | 分类:Arduino与LEGO积木
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 图1五按钮模块遥控乐高六足机器人    SSC32舵机控制板可以看成一个输入输出接口板,它自己并没有程序思考能力,而是把大脑交给远端计算能力更强的上位计算机,这次实验的上位主机是Arduino UNO控制器。Arduino控制器与SSC32舵机控制板,通过蓝牙无线通讯形成了主从机运行模式,如图1所示。    上篇文章《LabVIEW蓝牙控制乐高六足机器人》的上位主机选用的是PC机LabVIEW软件,文章网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/13-03/292196_ead67.html。    舵机控制板从机能控制多达32路的伺服电机,这次的六足机器人用到了12台舵机驱动,该机器人左右两侧各分布三条腿,每条腿由两个舵机控制,这两个舵机分别起着大腿关节和小腿关节的作用。Arduino主机的模拟口0上连接了一个五按钮模块,通过按动模块上的按钮,主机向从机发布前进、后退、左转、右转和停止命令,从而无线遥控六足机器人行走。六足机器人视频:视频网址:http://player.youku.c

Arduino与LEGO结合的六足机器人(32路舵机控制板)
发表于:2013-03-05 10:36:25 | 分类:Arduino与LEGO积木
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  一、前言     许多科幻电影中的机器人能够像人类一样行走,甚至是大踏步地自信地行走。但在真实的世界里,大部分的机器人却是靠滚轮才能行动。只有在轨道与平直的路面上,滚轮才会起作用;而在那些软塌或不平整的路面上,单靠滚轮行走就会举步维艰。正因为存在着这些缺陷,地球上只有一半的陆地适合滚轮运动,而更广阔的土地则要凭着动物的双腿才能征服。因此,设计出有腿的机器人,让它们能够顺利到达那些只有动物才能到达的地方,就变得十分有必要了。    美国宇航局科学家最新研制出ATHLETE机器人用于未来月球基地建设和发展。ATHLETE机器人顶部可放置15吨重的月球基地装置,它可以在月球上任意移动,能够抵达任何目的地。当在水平表面上时,ATHLETE机器人的车轮可加快行进速度;当遇到复杂的地形时,其灵活的6个爪子可以应付各种地形。 图1 ATHLETE机器人ATHLETE机器人视频: 视频网址:http://player.youku.com/player.php/sid/XMTIzNzY5MDg=/v.swf。  &

自制体感手柄遥控Arduino二自由度浮动迷宫
发表于:2013-01-17 10:57:16 | 分类:Arduino与LEGO积木
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 图1 自制体感手柄遥控Arduino二自由度浮动迷宫实验全景图    前段时间玩过一款“重力平衡球”手机游戏,英文名:Teeter,如图2所示,挺有意思的,游戏是这样玩的,用户轻微地摆动手机,屏幕上的重力球,也随之往摆动的方向滚动,您要让小球依托墙壁,不让它掉进“黑色”的陷阱,沿着设定的途径游走,一直达到目的地,落进绿色的孔洞。 图2 Teeter重力平衡球游戏    我玩这个虚拟游戏时,就想到能不能做一个这个游戏现实版的作品。自己做个自制体感手柄,手柄中用上与手机类似的三轴加速度传感器,检测出体感手柄的空中姿态,然后通过无线通讯的方式,把手柄的姿态信息映射到一个“浮动迷宫”模型的两个舵机中,让Y轴和X轴两个方向上的舵机摇动迷宫平台,让其中的小球沿迷宫滚道,在出发地与目的地之间游走。这两天我把这个模型完成了!如图1所示。实验视频:全屏观看,点击网址:http://player.youku.com/player.php/sid/XNDk4Nzc0NzA0/v.swf。​

语音识别、XBee、无线遥控与乐高智能车
发表于:2012-09-10 16:50:34 | 分类:Arduino与LEGO积木
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      我喜欢逐步把问题搞清楚,慢慢来,急不得,一个个知识点去实践。因此文章题目中的关键词“语音识别、XBee、无线遥控、乐高智能车”,我已经用三篇文章介绍了,看完这三篇文章,今天的文章所介绍的内容也就水到渠成了。前面的三篇文章的标题、图片和网址如下。《乐高8275科技套件B模型的Arduino电控改造(双单片机蓝牙通信)》, 网址: http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/12-07/281931_aa45c.html 。 《美国DIGI公司的XBee模块无线通讯实验》, 网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/12-08/284065_cc230.html。 《DFRobot语音识别模块与Labview虚拟灯的对话》, 网址:http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/12-09/284693_9ca3e.html。    这篇文

我的机器爬虫玩具
发表于:2012-08-15 14:31:27 | 分类:Arduino与LEGO积木
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     就在两年或者是一年前,还为网络上的机器人作品,羡慕不已,希望自己马上照着做一个,到底如何方便高效地去实现这些作品,是每个机器人爱好者都需解决的问题。看过了美国科教纪录片,其中有个台词:“打开您邻居的车库,看看里面有什么,一定有惊奇的发现!”是啊,发达国家科技迷们的车库里有小型数控机床、线切割机、折板机、电钻和虎钳,还有自制土火箭以及即将完工的喷火怪兽。我们是否有车库都是个问题,更不用说车库有什么。但是我们每个人都爱上制作,都有一张写字台,在这张写字台上,我们也可以制作机器人。于是我就在自己的桌子上制作了机器宠物,用的是乐高积木块和DFRobot公司的Arduino电控模块,对了,还有几颗自攻螺钉。写完这篇博客,会把这个作品拆掉,再利用这些积木,制作下一个作品,不断体验着科技带来的愉悦。     这个机器宠物有三个180度舵机提供动力,前腿和后腿的舵机一前一后纵向排列,它们的输出轴朝下,带动各自的两个支撑脚摆动。还有一个180度舵机连接在前腿部分和后腿部分之间,提供力矩来扭动步行器的腰部。    步

32路舵机控制板与乐高蓝牙遥控车
发表于:2012-08-02 10:29:59 | 分类:Arduino与LEGO积木
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 图1 Arduino蓝牙遥控乐高机械手车实验全景图       上一篇文章《乐高8275科技套件B模型的Arduino电控改造》描述的是:我用标准舵机替换掉了乐高Technic电机,并用Arduino系统全电控了乐高8275机械手车,网址: http://www.eefocus.com/zhang700309/blog/12-07/281931_aa45c.html。前几天,花了一些功夫改装了一个乐高SET套件作品,写了一篇文章,如果就此拆掉这些积木,再换个作品继续用这些积木进行搭建,当然可以。但为免过于草率,我在想能否换些另外的电控,测试一下这些玩意的功效,也是蛮有意思的。所以这次我把遥控车接收器从Arduino控制器换成了32路舵机控制板。    其实32路舵机控制板也像Arduino控制板一样是个国际标准,并不是哪家公司所独有的技术,很多国内外的机器人配件公司和Arduino设备商都有类似的产品,下面一张图展示的是国外Lynxmotion公司和国内DFRobot的产品,它们都必备有动作存储器部件,区别是Lynxmotion公司的产品