DIY Arduino和蓝牙控制机器人手臂项目

在这个项目中，我将向你展示如何使用Android手机建立一个Arduino和蓝牙控制的机器人手臂。这个机械臂既可以在手动模式下操作，也可以在全自动模式下编程操作。

你们已经在Electronics Hub看到了一个机械臂项目，我们从废品中获得了一切（除了电机和Arduino）。我们从你们那里得到了非常好的反应，在此基础上，我们决定做一个更好的版本，如果我必须说，是2.0版。

这个DIY Arduino和蓝牙机器人手臂项目是通过蓝牙通信的安卓手机操作的。我们已经为安卓手机开发了一个应用程序，你可以用它来控制机械臂进行手动操作或为全自动操作编程。我将在后面的章节中解释这些。

DIY Arduino和蓝牙控制的机器人手臂 图片1

Arduino和蓝牙控制的机器人手臂的电路图

让我们从Arduino和蓝牙控制的机械臂项目的电路图开始。下面的图片显示了所有必要连接的电路图。电路图看起来非常简单，但机械臂的构造部分却有点复杂。

机器人手臂项目所需的组件

Arduino UNO 

4 x Tower Pro MG90S 金属齿轮伺服电机 

HC-05蓝牙模块 

3D打印的机器人手臂部件，以及必要的螺丝、螺母和螺栓 

为Arduino和4个伺服电机提供适当的电源 

连接线 

安装有自定义应用程序的安卓手机

部件描述

Arduino UNO和蓝牙模块在组件列表中是非常直接的，但有趣的组件是金属齿轮舵机和3D打印的机械臂部件。

金属齿轮舵机MG90S

机械臂结构中使用的伺服机是TowerPro MG90S金属齿轮微型伺服机。我们选择这种特殊的舵机是因为普通的塑料齿轮舵机不稳定，而且失速扭矩也较小。

在6.6V电源下，这种金属齿轮舵机提供了2.2Kg/CM的失速扭矩（这比普通SG90舵机的扭矩要大得多）。

3D打印的机器人手臂

任何机械臂项目的重要特征之一是美学。daGHIZmo设计了一个名为EEZYbotARM的3D机械臂，并将文件上传到Thingiverse网站。 

基于这些3D模型文件，我们使用当地的3D打印机网点制作了零件。质量非常好，尺寸也非常接近真实物体（不精确）。

如果你观察上面的图片，我已经把机器人手臂的部分指定为底座、肩部、肘部和握把。因此，伺服电机也被命名为底座伺服、肩部伺服、肘部伺服和握把伺服。

电路设计

如前所述，该电路的设计非常简单。4个伺服电机的控制信号被连接到Arduino UNO的4个PWM引脚，如下所示： 底部伺服--引脚3，肩部伺服--引脚5，肘部伺服--引脚6，握力伺服--引脚9。

所有的伺服电机都有一个6V的电源，而Arduino UNO则有一个9V的电源。HC-05蓝牙模块的TX和RX连接到Arduino的RX0和TX0针脚，即针脚0和1。

注意：在对Arduino进行编程时不要连接蓝牙模块。

组装3D打印的机械臂部件

如果我解释机器人手臂3D部件的逐步组装过程，这将是一个非常冗长和无聊的阅读。因此，我将张贴一些完成的机器人的照片，并将制作一个单独的视频，介绍如何组装机械臂。同时，请看一下这些图片。

用于Arduino和蓝牙控制的机械臂的安卓应用程序

除了使用电位器或通过计算机进行串行通信外，我们决定再进一步，为安卓手机设计一个简单的应用程序，以控制机械臂。

下图显示了在运行安卓6.0版本的智能手机上的应用程序布局。但该应用程序已在安卓8.0版本中进行了测试，并且工作正常。

有四对箭头控制键，每对分别用于肩部、肘部、底座和握把伺服。有一个程序按钮，使用它，你可以启用程序模式。关于这一点，在项目的工作中会有更多的介绍。

注意：

这个应用程序使用安卓手机的蓝牙功能。这个应用程序现在还不能在Google Play Store中使用，因为它仍在测试中。

到目前为止，我们还没有为iOS开发一个应用程序。

Arduino和蓝牙控制的机械臂的工作原理

在这个项目中，我们设计和开发了一个简单的、3D打印的、基于安卓手机的、Arduino和蓝牙控制的机器人手臂。我们现在将看到这个机械臂的操作和工作。

在你的安卓手机上安装应用程序，并提供必要的权限来访问设备的蓝牙。如果蓝牙模块（HC-05）没有与手机配对，请使用手机的蓝牙设置将其配对。

一旦设备配对成功，打开应用程序，它将自动列出已配对的蓝牙设备。选择正确的蓝牙模块，如果一切顺利，你将进入主控板。

在这里，你可以看到机器人手臂的四个伺服电机的控制，即底座、肩部、肘部和握把。使用各伺服电机的方向键，控制机械臂。这一部分的工作是机器人手臂的手动操作，每一个动作都必须手动调整。

接下来是有趣的部分。你可以看到中间有一个叫做 "程序 "的按钮。在操作的任何时候，如果你按下这个按钮，机械臂就会RESET（移动到一个默认位置），编程模式被激活。

在这种模式下，您可以对机械臂进行编程，使其以自动方式执行一系列的任务。例如，如果您想从一个地方拾取小物体并将其放置在另一个地方，您不必一直手动调整数值。

你所需要做的就是进入编程模式，教机器人手臂按照一系列的步骤来完成任务。一旦您对机械臂进行编程，您可以运行该程序，它将循环这些编程的步骤，直到停止。

您也可以随时暂停自动操作，并从同一地点恢复。此外，如果您想从编程模式中出来，手动操作机械臂，您可以简单地 "关闭 "编程模式。

Arduino和蓝牙控制的机器人手臂项目的亮点

这个机械臂可以用任何基于安卓系统的蓝牙智能手机来控制。

安卓手机的专用应用程序可以控制机械臂。

有两种操作模式： 手动模式和自动模式。

对于常规或手动操作，您可以通过操纵机械臂的单个伺服电机的值来控制机械臂。

当启用编程模式时，您可以对机械臂进行编程，实现全自动操作。

机器人手臂包含四个金属齿轮舵机和3D打印的结构部件。