R2 DEC 说明文档.PDF

R2 DEC 说明文档 By co8bit me@ 目录 1. 概述3 2. 设计目标3 3. 方案分析3 4. 器材选择4 5. 电路说明5 总体布线图：5 分步布线图：5 6. 代码说明8 7. 实现结果 14 8. 心路历程 16 1.概述 R2DEC 是一台四轮驱动的智能小车，配置有能操控的两自由度机械手， 可以抓取、放置饮料等物品。此车由一款 PS2 手柄进行无线操作控制。全车 由19 节5 号电池供电。配有两自由度机械手一个，无限手柄接收发送器一个。 2.设计目标 R2DEC 模仿《星球大战》中 R2 的样子，可以自由行动与夹拾东西。通 过无线操作，可以在家中实现替他人拿取饮料、书、遥控器等物品，也可以 去扔垃圾、开关电视（电视开关够大的话），让自己可以坐在椅子或者床上不 动便可以方便地拾取物品。加装拖把头的话也可以实现打扫房间的功能。 3.方案分析 硬件方面： 要实现设计目标，小车需要足够的马力，所以我选择了四驱动力的小车 底座。同时小车需要一个机械手，因为小车只是进行拾取物品等简单动作， 并不需要太过复杂的多自由度机械手，所以我选择了一款两自由度的机械手。 为了给小车提供充足电力，我选择了两个个 6 节电池的 9V 电池盒和一个4 节电池的6V 电池盒与一个3 节电池的4.5V 电池盒。同时，为了能无限控制 小车，我选用了PS2 无限手柄，且PS2 无限手柄的收发器刚好符合Arduino UNO 所提供的电压。 软件方面： 小车需要通过PS2 手柄进行控制，所以应从PS2 手柄收发器中读出手柄 按键，然后通过按键进行遥控小车。又因为 R2DEC 需要操作小车与机械手， 此两部分都需要遥控杆，于是我设定了按手柄上的“△”键进行模式切换。 R2DEC 首先检查在哪个模式下，如果在小车模式下，则读取遥控杆的模 拟值并把这个量映射成为相应的速度，使小车可以实现变速。如果在机械手 模式下，则读取摇杆的模拟值，并把它映射成为角度，使机械手转动相应的 角度。 4.器材选择 四轮小车底座 X1 车轮 X4 直流电机 X4 两自由度机械手 X1 L298N X1 Sony PS2 无线手柄 X1 Arduino UNO X1 DFRduino Xbee 传感器扩展板V5 X1 9V 电池盒 X2 6V 电池盒 X1 4.5V 电池盒 X1 5. 电路说明 总体布线图： 分步布线图： 这是Arduino UNO 与Sony PS2 手柄无线接收发射器的连线图（端口号一 致，实际插时只是将其插在了DFRduino Xbee 传感器扩展板V5 上，而不是直 接插在了Arduino UNO 上）。 在L298N 的连接上，我将一个外接9V 电池盒与它的VMS 与GND 端口相 接为电机供电。 由于DFRduino Xbee 传感器扩展板V5 接舵机时需要给数字口额外供电， 所以我将一个6V 电池盒接入其数字口外部供电接口。Arduino 本身需要供电， 所以我将一个9V 电池盒接入其VIN 电源输入端。 因为实际测试显示DFRduino Xbee 传感器扩展板V5 只能供一个舵机使用 （已接数字口外部供电接口），所以我将一个舵机直接插入DFRduino Xbee 传 感器扩展板V5 上，而另一个舵机则直接与一个4.5V 电池盒连接，并将这个 舵机的信号口与地线插在了DFRduino Xbee 传感器扩展板V5 上。 因为 Sony PS2 手柄无线接收发射器需要 3.3V