网灵机器人

2017年5月24日 由 Amon

参考:http://www.wangling-tech.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=1053&extra=page%3D1
参考:http://www.guokr.com/post/707860/

如果你想DIY组装一个网灵机器人,而手头又没有现成的材料配件,可以从网灵采购成套的。

物理结构配件包:
https://item.taobao.com/item.htm … amp;id=524117265923

电子电路模块配件包:
https://item.taobao.com/item.htm … amp;id=524119046964

大容量12V 3000mAh 大容量可充锂电池:
https://item.taobao.com/item.htm … &_u=9b06dad359a

机器人演示视频:

点击访问视频

相关资源下载

1)Arduino源程序:http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/wl_rob_arduino_src.zip

2)Android大脑的源程序:http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/wl_rob_android_src.zip

3)安卓大脑的apk安装包:http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/MobileCamera.apk

4)3D打印STL文件:http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/all_stl.rar

5)3D打印设计源文件:http://ykz.e2eye.com/rob3dfiles/all_prt.rar

6)机器人的DIY扩展功能:http://www.wangling-tech.com/bbs/forum.php?mod=forumdisplay&fid=44

原理介绍:

网灵机器人采用闲置的安卓旧手机作为机器人的大脑。
这不仅是废物利用的环保理念,而且通过充分利用安卓手机的强大计算能力和硬件资源,让网灵机器人的功能更加有亮点:
1)无需外接USB摄像头,直接利用安卓手机的高清摄像头,并通过手机强劲的GPU进行视频H.264压缩编码,以便网络传输。
2)利用安卓手机的联网能力,wifi、3G、4G都可以联网。并且集成了网灵的P2P云连接功能,从世界任何地方都可以连接机器人。
3)利用手机计算能力,实现语音识别,用自然语音控制机器人动作。
4)利用手机计算能力,基于OpenCV软件库,实现手势分析和人脸追踪。

除了作为大脑的安卓手机外,网灵机器人还采用了Arduino单片机,用于控制电机舵机和连接传感器模块。

作为大脑的安卓手机 与 Arduino单片机是通过蓝牙串口(例如市面上常见的HC-06)进行通信的,其通信协议很简单,是基于字符串格式的,Arduino向安卓手机周期性发送传感器读数,安卓手机向Arduino发送控制命令。

网灵机器人的显著特点是:可以用手机控制端和电脑控制端从异地远程遥控机器人,并实时观看摄像头图像。这个功能的实现是基于网灵的P2P云连接平台,这是 网灵多年来积累的底层核心技术。只要机器人接入网络,就可以从世界上的任何角落连接到机器人,无需设置路由器端口,无需做动态域名映射,完全自动穿透 NAT内网。
网灵机器人的控制端软件就是 网灵云控制, 它相当于一个“带视频回传的远程遥控手柄”,有一些手柄按键和2个虚拟摇杆,其UI界面是这样的:

机器人手势识别和人脸追踪是基于OpenCV开发的,源程序在Android代码的jni目录,只是搭了一个框架,抛砖引玉,欢迎创客们改进和扩展。。。

原材料和组件

1)方形卡通宠物外观的纸巾盒 1个(淘宝上有售)
2)万能手机夹 1个(淘宝上有售)
3)网灵机器人3D打印件 1套
4)Arduino控制板 + 蓝牙小板 1块
5)L298N电机驱动模块 1块
6)标准舵机 1个
7)电池电压传感器模块 1个
8)可充电锂电池 1块
9)65mm轮子 + 电机(转速不要太快,大概为50转每分钟) 2套
10)一寸万向轮 1个
11)开关 1个
12)M3x30mm 长螺丝 4根,M3x25mm螺丝若干,M3x8mm螺丝若干,自攻螺丝若干,铜柱长螺丝 2根,M3螺母若干
13)杜邦线若干,导电线若干

工具

电烙铁,电钻,502胶,电胶布,钳子,改锥,小刀

组装步骤

首先,将纸巾盒的上下两部分揭开,分为上面的盒子和下面的底盖,先用盒子。
将3D打印件–手机夹左支架 和 手机夹右支架 用自攻螺丝固定到盒子上,如下图,注意左右支架都要固定到盒子的最边缘,否则后面步骤将没有足够的宽度放置手机夹。

准备好标准舵机,尺寸 40.7*19.7*42.9mm

用2个自攻螺丝把舵机固定到‘手机夹左支架’上面,如下图:

从正面看看,

下面开始弄万能手机夹,先把里面的一层透明塑料板拆下来,透明塑料板后面要用到,别扔了。
把一侧的2片可活动塑料片调整一下位置,下方的一片将会固定到‘手机夹右支架’上。

将3D打印件–‘手机夹联轴器’ 插到手机夹的凹槽处,如下图所示:

注意,舵机配带的一字摆臂是事先用自攻螺丝 固定到‘手机夹联轴器’上,这个一字摆臂是将要插到舵机的转轴上的。

准备将手机夹安放到 左右2个支架上去。一边是:一字摆臂插到舵机的转轴上。
另一边是:用2个自攻螺丝将‘手机夹右支架’和手机夹的下方可活动塑料片 紧紧固定。

到此,盒子部分就准备好了。下面开始弄底盖部分。

用M3x25mm的长螺丝 将2个3D打印件‘底盘车轮支架’固定到底盖。
然后把3D打印件‘底盘万向轮支架’也固定到底盖。

反面看是这样的:

用电钻在底盖上钻2个孔:
一个直径20mm, 用于装开关;
另一个直径9mm,用于装充电接口;

然后用M3x30mm的长螺丝把2个车轮(带电机)安装到‘底盘车轮支架’上,两对电机线4根从底盖穿孔引到里面去;
用M3x8mm的螺丝把万向轮安装到‘底盘万向轮支架’上。


在里面用螺丝固定3D打印件‘电池固定盒’,
然后安装L298N电机驱动板,如下图所示:

把2个长的M3铜柱螺丝装上去,然后把之前拆下来的手机夹透明塑料板安装到铜柱螺丝上,用2个螺母固定。
透明塑料板上的螺丝孔可以用电路铁或电钻弄出来。

把“Arduino+蓝牙”控制板用螺丝固定到透明塑料板上,
把锂电池安装到‘电池固定盒’中:

换个角度看看:

把电池电压检测模块小板 也安装上去:

把锂电池的DC母头线安装到 底盖的充电孔中,用502胶固定;
把20mm直径的开关安装到 底盖的开关孔中。

到此,底盖部分要装的也装好了。(当然,后续如果你要往Arduino控制板上连接传感器模块的话,随时可以揭开盒子连接线路!)

准备把纸巾盒上下两部分盖上:

OK,物理结构就组装完毕了,大功告成!!!

最后还可以在左右两边再装上2个舵机,固定2个小手臂,机器人看起来会更萌。

电子电路模块连接

当你把网灵机器人的物理结构组装好后,那电路连接就很容易了。准备一些3Pin杜邦线和导电线,按照下面的电路图连接相应的电路模块:

可以看出,Arduino控制板的供电是由L298N电机控制板的5V输出的。
电压检测模块连接到Arduino的模拟口A5;头部舵机连接到Arduino的数字口D9;
你后续也可以扩展连接更多的传感器,比如:
气体传感器MQ2连接到模拟口A4,温湿度传感器连接到数字口D8,
这些都是在Arduino的程序代码中预定义好的,需要跟代码对应:
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
#include <Servo.h>
#include <dht.h>

//模拟IO口和数字IO口的定义

#define PIN_UNDEFINED 255

#define PIN_A_VOLTAGE 5 //电池电压传感器
#define PIN_A_MQX 4 //气体传感器,MQ2,MQ135

#define PIN_D_SERVO_V 9
#define PIN_D_SERVO_H PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_SERVO_L 5 //PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_SERVO_R 6 //PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_DHT 8 //PIN_UNDEFINED //DHT11温湿度传感器
#define PIN_D_RELAY PIN_UNDEFINED //一路继电器
#define PIN_D_RED PIN_UNDEFINED //红外人体感应传感器
#define PIN_D_LEDA PIN_UNDEFINED //LED指示灯A
#define PIN_D_LEDB PIN_UNDEFINED //LED指示灯B

//PT2272 Recv,D0->D3用模拟IO口实现,因为Arduino UNO的数字IO口不够用
#define PIN_D_2272VT 4
#define PIN_A_2272D0 0
#define PIN_A_2272D1 1
#define PIN_A_2272D2 2
#define PIN_A_2272D3 3

//315M、433M RF Send,控制智能开关、智能插座、电动窗帘。。。
#define PIN_D_315SEND 7 //PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_433SEND PIN_UNDEFINED

//左中右三个方向的壁障传感器pin定义
#define PIN_D_BIZ_C PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_BIZ_L PIN_UNDEFINED
#define PIN_D_BIZ_R PIN_UNDEFINED

//L298N电机驱动板的控制pin
//舵机用了9号PWM,L298N用10,11号PWM的话,会导致10号PWM失效!!!
// motor A
#define dir1PinA 2
#define dir2PinA 10
#define speedPinA 3
// motor B
#define dir1PinB 12
#define dir2PinB 13
#define speedPinB 11
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

diy教程就是这样了。

这个机器人算是搭了一个框架,抛砖引玉,欢迎创客们改进和扩展。。。

 

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