04第4章 电机和舵机的控制

第 4 章 电机和舵机的控制 2 3 1 有趣的搬运车 3 3 2 1 概述 3 3 2 2 舵机结构件 底板和连接件 3 3 2 3 CDS5500 数字舵机 电机 4 3 2 3 橡胶轮 4 3 2 3 碰撞开关 5 3 2 3 舵机设置 5 3 2 3 数字输入 digital input 和变量 variable 5 3 2 3 条件判断 if 和 end if 6 3 2 3 条件判断 if 和 end if 6 3 2 3 跳出控件 break 语句 6 3 2 3 舵机控件 servo N 6 3 3 长眼的智能车 7 3 2 1 概述 7 3 2 2 红外开关 7 3 2 3 温度传感器 7 3 2 3 模拟输入 analog input 8 3 2 3 自定义函数 function 8 3 2 3 返回控件 return 语句 8 3 2 3 8 3 4 强壮的搬运者 9 3 2 1 概述 9 3 2 2 机械手套件 9 3 2 3 for next 语句 9 3 2 3 continue 语句 9 3 2 3 舵机 10 3 2 3 碰撞开关 10 3 2 3 数字输入 digital input 和变量 variable 10 3 2 3 条件判断 if 和 end if 10 3 2 3 条件判断 if 和 end if 10 3 2 3 跳出控件 break 语句 10 3 2 3 舵机控件 servo N 11 第第 4 章章 电机和舵机的控制电机和舵机的控制 学习目标 1 舵机原理 2 RC 舵机控制原理 3 CSD5500 舵机控制原理 4 5 6 控制机器人的运动 3 1 有趣的搬运车有趣的搬运车 任务要求 搭建一个通过碰撞开关控制的自动行走的四轮小车并且可以实现小车的前进 后退 左转 右转 具体内容为 打开电源开关小车并不运动 当按动碰撞开关小车执行动作 如前进 5 秒 前进过程 中 0 号灯亮 后退 5 秒 1 号灯亮 左转 90 度 2 号灯亮 右转 90 度 3 号灯亮 并反复 执行该动作 在小车运行的任意过程中 只要再按一次碰撞开关小车结束动作 回到待命 状态 再按一次按钮 再次启动机器人重复上面的运动 材料准备 1 multiflex2 AVR 控制器 1 块 2 多功能调试器和线 1 套 3 红外开关 2 个 4 LED 灯 4 个 5 KD 舵机连接件 4 个 6 小车底板 2 个 7 舵机及构件 4 套 8 轮子 4 个 3 2 1 概述概述 本节将学习搭建一个简单的小车 并在第一节的基础上实现用碰撞开关控制小车的启 动和停止 3 2 2 舵机结构件 底板和连接件舵机结构件 底板和连接件 底板 底板是创意之星的主体构件 是用来安装电机和其它零件的 底板的上面开了 许多孔 用以方便安装其它部件 底板的一面是光滑的 另一面是不光滑的 安装部件时 应尽可能装在光滑的一面上 舵机结构件 是专用的舵机安装构件 用来安装舵机并把舵机固定到底板或其它构件 上 步骤步骤 1 1 安装小车的骨架 安装小车的骨架 用连接件连接底板和舵机结构件 如图 3 2 3 CDS5500 数字舵机 电机 数字舵机 电机 ProMOTION CDS 系列机器人舵机属于一种集成电机 伺服驱动 总线式通讯接口为 一体的集成伺服单元 主要用与微型机器人的关节 轮子 履带驱动 也可以用于其它简 单位置控制场合 CDS 5500 的特点如下 大扭矩 10Kgf cm 位置保持扭矩 位置伺服控制模式下转动范围 0 360 度 高转速 最高 0 16s 60 度输出转速 在速度控制模式下可连续转动 调速 DC6 5 8 4V 宽电压供电 总线连接 理论可串联 254 个单元 0 32 度位置分辨率 高达 1M 通讯波特率 双端输出轴 适合安装在机器人的关节 0 25KHz 的伺服更新率 高精度双金属齿轮组 双滚珠轴承 兼容 Robotis Dynamixel 通讯协议 连接处 o 型环密封 防尘防溅水 具备位置 温度 电压 速度反馈 步骤步骤 2 2 安装舵机 安装舵机 先按照图所示 将舵机架装到底板上 安装时注意舵机架不能装反 原因是舵机架的 两端长度不统一 再将舵机装入舵机架中用螺丝钉固定 注意 舵机不能装反 安装两侧舵机要对称 3 2 3 橡胶轮橡胶轮 步骤步骤 3 3 安装橡胶轮 安装橡胶轮 用连接组件橡胶轮连接起来 并用螺丝钉固定 再将控制板等上层组件与上层底板连接 最后将上下两个底板连接到一块 组建成完 整的小车 步骤步骤 4 4 完成硬件安装 完成硬件安装 安装碰撞开关 控制器 和安装碰撞开关 控制器 和 LEDLED 灯如图所示 灯如图所示 3 2 3 舵机舵机 ID 步骤步骤 5 5 舵机 舵机 IDID 设置设置 进入 工程设置 界面 点击舵机设置标签 在 当前构型的舵机个数 中填入 4 在 当前构型的舵机列表 中 将 mode 设置为 电机模式 点击 IO 设置标签 进入 I O 通道和模式设置 界面 在 当前构型使用的 IO 通 道个数 选项中输入 5 把 当前构型使用的 IO 通道列表 的 channel 号为 0 1 2 3 的 4 个选项的 Mode 选卡设置为 输出 把 channel 号为 5 的标签改为 11 单击确定 返回主界面 3 2 3 数字输入数字输入 digital input 和变量和变量 variable 图图 构框架构框架 安装驱动舵机和轮子安装驱动舵机和轮子 将驱动舵机安装到舵机架上 这个过程中您需要注意舵机不能装反 图 将驱动舵机安装到舵机架上 这个过程中您需要注意舵机不能装反 图 图图 装舵机装舵机 然后是安装轮子 如图所示 然后是安装轮子 如图所示 图 装轮子 步骤步骤 3 3 编程 编程 3 2 3 条件判断条件判断 if 和和 end if 3 2 3 条件判断条件判断 if 和和 end if 3 2 3 跳出控件跳出控件 break 语句语句 3 2 3 舵机控件舵机控件 servo N 步骤步骤 4 4 编译下载程序 编译下载程序 3 3 长眼的智能车长眼的智能车 任务要求 要求小车在能自由行走的前提下 能够避开前面的障碍物 继续前进实现小车 的不间断运动 材料准备 1 multiflex2 AVR 控制器 1 块 2 多功能调试器和线 1 套 3 红外开关 2 个 4 LED 灯 4 个 5 KD 舵机连接件 4 个 6 小车底板 2 个 7 舵机及构件 4 套 8 轮子 4 个 3 2 1 概述概述 搭建起可以自由行动的小车 并且可以通过红外开关传感器感知外界的障碍物的方向 并 作出应对方案 实现避开障碍物继续前进的目的 对于红外开关传感器的安装角度及方向 对于各个方向上的传感器的返回值的处理方案 程序的编写 程序的下载 小车的调试 解决方案的调整及优化 反复测试应用最合适的程序 3 2 2 红外开关红外开关 红外开关传感器的简单介绍 步骤步骤 1 1 用连接件连接底板和舵机结构件 用连接件连接底板和舵机结构件 用用 CGJCGJ 组件将红外开关传感器与底板连接起来 调整红外开关传感器的方向 角度 以便组件将红外开关传感器与底板连接起来 调整红外开关传感器的方向 角度 以便 于更有效的发现障碍物 于更有效的发现障碍物 3 2 3 温度传感器温度传感器 步骤步骤 2 2 安装舵机 安装舵机 先按照图所示 将舵机架装到底板上 先按照图所示 将舵机架装到底板上 3 2 3 模拟输入模拟输入 analog input 步骤步骤 2 2 安装橡胶轮 安装橡胶轮 3 2 3 自定义函数自定义函数 function 3 2 3 返回控件返回控件 return 语句语句 3 2 3 步骤步骤 3 3 编程 编程 步骤步骤 4 4 编译下载程序 编译下载程序 3 4 强壮的搬运者强壮的搬运者 学习目标 任务要求 材料准备 1 multiflex2 AVR 控制器 1 块 2 多功能调试器和线 1 套 3 红外开关 2 个 4 LED 灯 4 个 5 KD 舵机连接件 4 个 6 小车底板 2 个 7 舵机及构件 4 套 8 轮子 4 个 3 2 1 概述概述 本节将学习搭建小车 并在第一节的基础上实现用红外开关控制小车的灵活运动 3 2 2 机械手套件机械手套件 步骤步骤 1 1 用连接件连接底板和舵机结构件 用连接件连接底板和舵机结构件 3 2 3 for next 语句语句 步骤步骤 2 2 安装舵机 安装舵机 先按照图所示 将舵机架装到底板上 先按照图所示 将舵机架装到底板上 3 2 3 continue 语句语句 步骤步骤 2 2 安装橡胶轮 安装橡胶轮 3 2 3 舵机舵机 图图 构框架构框架 安装驱动舵机和轮子安装驱动舵机和轮子 将驱动舵机安装到舵机架上 这个过程中您需要注意舵机不能装反 图 将驱动舵机安装到舵机架上 这个过程中您需要注意舵机不能装反 图 图图 装舵机装舵机 然后是安装轮子 如图所示 然后是安装轮子 如图所示 图 装轮子 3 2