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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Makeblock金属积木与乐高NXT电控的结合
发表于:2013-07-08 14:54:21 | 分类:MakeBlock金属机器人
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  图1 Makeblock金属积木与乐高NXT电控的结合 一、前言    现在创客活动的兴起,除了人们的精神追求和新时代需要外,还有创客的技术和成本门槛降低是很重要推动剂。这主要表现在三个方面:1、开源硬件和智能传感器的功能越发强大、成本逐渐低廉,以及各种材料和工具更方便地获得,使创客们的想象力得以充分发挥,并能制作更具科技含量,更有表现力的作品;2、借助PC终端和互联网,越来越多的创客把他们的研究成果和心得体会分享在博客和论坛中,而对某种技术感兴趣的人又能通过Google和百度搜索到相关共享信息,并站在这些信息的基础,再组合和创意自己的作品,使作品的研制周期大大缩减;3、现在创客制作的作品与传统DIY模型相比,用到了很多正在流行的新技术,探索出了许多符合人们新的消费趋向的产品原型,这些产品原型现在并不需要找个厂家才可加工,而能通过3D打印机或者云工厂来解决生产问题,并且确实资金不够,还可以找家众筹网站,如追梦网、点名时间,向网友们募集启动资金,所以大量的创客活动中会自然衍生出创业之道。     所谓创客制作

Andriod与Arduino共同作用下的MakeBlock智能小车
发表于:2013-06-23 15:19:04 | 分类:MakeBlock金属机器人
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  一、前言    最近一直在琢磨带编码器的直流电机的应用机制,于是在淘宝中找到一款型号为JGA25-371的直流减速电机,它的编码器含有334线码盘,具有比较高的测转角精度,通过它做了Makeblock智能车作品。把两个这样的电机安装在小车的左右车轮上,通过PID比例调节让小车可以做到走直线。同时这个作品也用到了Andriod手机蓝牙无线遥控,采用了一款“蓝牙串口通信助手”的应用程序,控制着小车的前后左右行驶和速度切换。    Andriod手机遥控MakeBlock金属小车的视频:视频网址:http://player.youku.com/player.php/sid/XNTcwNDA1Mjk2/v.swf 二、MakeBlock智能车机械结构组成    这个智能车的机械机构是由Makeblock公司出品的铝型材金属积木搭建而成,MakeBlock设计了一种独特的螺纹槽和孔的连接方式,使搭建作品时,更容易连接,就像使用乐高积木那样简单,只用螺钉和螺母,朝着您设想的思路方向,一路调试和搭建即可,不

程晨老师的Arduino新书已经拿到手中
发表于:2013-06-14 16:41:33 | 分类:Arduino基础
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 进入创客这个圈子,一定要对科技制作心驰神往、持之以恒。既然是科技制作,所以还是需要一些机电方面的科普知识,这些知识的学习,可以从网络中的论坛、博客中获得,也可以从纸质书籍中读到。但网络上的信息总是零碎而不系统,而且传统书籍却饱含着作家的心血和智慧,往往更系统、更贴心。在简体中文版书籍十分缺乏的当今,我拿到了这本程晨老师所写的Arduino入门书籍,书名为《Arduino电子设计实战指南 零基础篇》,甚是舒心。因为这样,我会从容地把视线从网页中移开,走到户外阳台,坐在藤椅上,左手摇着纸扇,右手握着这本全彩印刷的书籍,静静地研读Arduino的精彩。一直以来,学习单片机编程,首先要熟悉底层硬件知识,诸如总线关系、接口地址、寄存器功能等知识,对于初学者是晦涩难懂的,而且在软件编程中,还要准确详尽地描述这样硬件信息。现在有了一种易学好用的“单片机”,即Arduino“单片机”,你不必知道它的硬件结构,只需了解其引脚作用即可,而且凭借强大的库文件和精简的指令系统,可以让程序编写轻松快捷。Arduino单片机在国际上已经很流行了,但中文资料却极少,所以我推荐程晨

Arduino编码器小车左右转速同步的PID调节实验
发表于:2013-06-06 17:32:50 | 分类:Arduino和Labview
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      制作模型车的DIY爱好者会有这样的经验,你给小车左右两侧轮子的驱动电机同样的功率值,但两个轮子的转速可能是不一样,而且不同功率值下,两个轮子的转速差也不一样。当然如果两个轮子在行进过程中,分别遇到的阻力不一样时,两个轮子的转速也会发生偏差。这样的左右两轮转速不一致,就会反映在小车不能走直线上,这是让DIY爱好者头痛的事!    如果驱动轮子的电机安装了编码器,情况会如何?编码器这样的传感器是可以测量转速和转角的。如果把左右电机中编码器反馈的转速送入Arduino单片控制器中,计算机就会知道小车不能走直线的真正原因,并实时计算出两轮的转速差,然后可以设立一个PID算法,让转速慢轮子的电机功率值加大,从而消除车轮的转速差。这就是最简单的PID控制理论应用到实践中的一次尝试吧。    我们在大学学到了很多、甚至更高深的理论,但有机会实践这些理论的机会少之又少,其实制作DIY模型,就可以方便地去实践这些理论的。为这次的理论实践,我采用的模型是DFRobot公司出品的mini编码器小车,如下图。图1 DFRobot编码

基于LabVIEW和Arduino上下位机通信的编码器转速表的设计
发表于:2013-05-27 10:49:23 | 分类:Arduino和Labview
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  一、前言    标准的直流伺服电机系统包括了一个直流电动机,一组变速齿轮组(齿轮箱),一个编码器(信号反馈发生源)和电子驱动器。    直流伺服电机中的增量式编码器是将角度位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示角位移的大小。编码器有通常为A相、B相、Z相输出,编码器轴每旋转一圈,A相和B相都发出相同的脉冲个数,但是A相和B相之间存在一个90°(电气角的一个周期为360°)的电气角相位差。可以根据这个相位差来判断编码器旋转的方向是正转还是反转。编码器轴每旋转一圈,Z相在一个固定的位置发出一个脉冲,所以可以把它作为复位相或零位相来使用。    本次项目通过电机驱动板控制一个直流伺服电机模块的运行,并针对增量式编码器设计一个基于LabVIEW与Arduino联机通信的转速虚拟仪表。该仪表能显示出电机输出轴的实时转速和转向。 二、转速表的硬件组成    转速虚拟仪表除了上位PC计算机和LabVIEW虚拟仪器面板,还有下位机的电控系统,它是由Arduino控

CNN媒体介绍来自深圳的创业团队MakeBlock
发表于:2013-05-14 14:53:43 | 分类:MakeBlock金属机器人
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  2012年12月19日,由CNN的记者,杰克·米尔纳,撰写了来自中国深圳的创业团队MakeBlock所做工作的报导。我翻译了这篇报导。   原文出自:http://edition.cnn.com/2012/12/19/tech/robots-lego-adult-toys/index.html。   MakeBlock已经被标榜为“成人乐高”,可能意味着你所喜爱的玩具搭建不再仅仅是一个有罪的乐趣。    由来自中国的MakeBlock团队创造的机器人套件提供给你要重温童年和青春的所有一切,它具有近100个兼容乐高的机械和电子部件。     你这次就能构建一些真实的的机器人,装配这些部件,可以创建出六足蜘蛛机器人,捡拾饮料瓶的机器人,甚至是机器人瓦力。     Makeblock创始人王建军说:“Makeblock是铝合金的乐高积木,与乐高积木一样,零件可以方便,灵活地彼此连接,你

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