用全志R128复刻自平衡赛车机器人,还实现了三种不同的操控方式

经常翻车的朋友们都知道,能在翻车后快速摆正车身的车才是好车。

就像动画《四驱兄弟》中展现的那样,在比赛中需要跟着赛车一起跑圈,而且赛车如果被撞翻还需要重新用手扶正,所浪费的时间非常影响比赛结果。

如果小豪和小烈可以拥有一款能通过发挥R128的WiFi&蓝牙特性的平衡小车,从而能通过WiFi或蓝牙连接的方式进行控制,既可以自平衡和转向,又可以远程操控,那冠军岂不是手到擒来。

它,就是可以自平衡的赛车机器人------B_ROBOT_100ASK

项目简介

本项目基于jjrobots的开源项目B-ROBOT EVO2进行复刻,与原开源项目不一样的地方是,作者将原本适配的的Arduino控制板移植为DShanMCU-R128s2-DevKit开发板,与此同时还添加了一些功能,比如自平衡功能、WiFi&蓝牙控制、App控制以及语音控制功能,让平衡小车的操控乐趣更上一层楼。

硬件设计

本项目中的自平衡赛车机器人的硬件设计结构非常简单,硬件部分主要由R128开发板和几个驱动模块组成。

  • 供电模块

    自平衡机器人采用锂电池供电的方式,并利用mini360航模电池降压模块来将较进行电压的转化工作,以满足小车设备对电压方面的需求

  • 电机驱动模块

自平衡机器人选用两个NEMA17步进电机,并选用DDRV8825步进电机驱动模块来负责与电机之间的控制信息传输。

DDRV8825步进电机驱动模块的体积小,驱动能力强,它只需要一个PWM波就能控制步进电机,同时基本上三个引脚就能完全控制步进电机。

通过该模块可以使小车快速反应R128下达的运动信息,驱动小车本身的轮子进行运动。

  • 平衡模块

MPU6050是一种6轴运动跟踪传感器,它包含3轴陀螺仪、3轴加速度计、运动处理器和温度传感器。它可以通过I2C总线接口与微控制器进行通信,并且可以通过辅助I2C总线与其他传感器设备通信。

MPU6050的主要作用是帮助机器人实现姿态感知和运动控制,提高机器人的自主性和灵活性。

遥控手柄UI控制(LVGL)

作者本人还利用R128开发板来移植了一个酷炫的LVGL遥控手柄UI,通过手柄上的菜单栏UI可以选择不同的机器人基础参数设置和进行机器人操控。

在自平衡机器人启动后,可以通过面包板上的两个手柄去遥控机器人的前进后退和转弯,并且在屏幕上还会实时返回机器人的倾斜角度、速度、电量等状态。

实现APP控制

在机器人竞速中,必须要在准确性和速度之间找到平衡。为了更好的反馈给自平衡机器人设置不同参数下的运动状态,作者针对自平衡机器人进行了控制App的适配。

App可以实时显示电池状态和机器人的倾斜角度,操作者只需要通过App中的几个可视化按钮和滑动栏来实时修改其PID,以实现对机器人速度和状态的远程控制。

自平衡机器人的一般行为由一组参数定义:

// NORMAL MODE PARAMETERS  
 #define MAX_THROTTLE 550  MAXIMUM VELOCITY
 #define MAX_STEERING 140 MAXIMUM SPINNING VELOCITY
 #define MAX_TARGET_ANGLE 14 MAXIMUM ANGLE REACHED WHEN MOVING

// PRO MODE = MORE AGGRESSIVE (MAXIMUM SETTINGS)
 #define MAX_THROTTLE_PRO 860  MAXIMUM VELOCITY. PRO MODE
 #define MAX_STEERING_PRO 280 MAXIMUM SPINNING VELOCITY. PRO MODE
 #define MAX_TARGET_ANGLE_PRO 32  MAXIMUM ANGLE REACHED WHEN MOVING. PRO MODE

 #define KP 0.32 // 0.14
 #define KD 0.050 // 0.028
 #define KP_THROTTLE 0.075 //0.075
 #define KI_THROTTLE 0.1 // 0.1
 #define KP_POSITION 0.06 //0.055
 #define KD_POSITION 0.45 //0.5
 //#define KI_POSITION 0.02

比如:

  • 高MAX_THROTTLE_PRO值会使机器人更快,但如果不能顺利恢复垂直位置,稳定性会降低。

  • 高MAX_STEERING_PRO值会让机器人旋转得更快,但转弯时更难精确控制。

  • 高MAX_TARGET_ANGLE_PRO值将使机器人减小其相对于地板的角度,但这会使恢复和转弯变得更加困难。

UDP 网络通信控制

这个功能的实现比较简单,利用R128本身自带的WiFi&蓝牙特性,来实现两块R128开发板(机器人自身携带&手上的操控端)的UDP网络通信控制。

源码获取

Gitee源码获取链接:https://gitee.com/weidongshan/100ask_r128_demos

GitHub源码获取链接:https://github.com/100askTeam/100ask_r128_demos

相关推荐
Robot25111 小时前
Figure 02迎重大升级!!人形机器人独角兽[Figure AI]商业化加速
人工智能·机器人·微信公众平台
lsjweiyi13 小时前
极简AI工具箱网站开源啦!
opencv·开源·微信支付·支付宝支付·百度ai·极简ai工具箱·ai图像处理
开源社14 小时前
一场开源视角的AI会议即将在南京举办
人工智能·开源
FreeIPCC14 小时前
谈一下开源生态对 AI人工智能大模型的促进作用
大数据·人工智能·机器人·开源
海害嗨14 小时前
阿里巴巴官方「SpringCloudAlibaba全彩学习手册」限时开源!
学习·开源
生命是有光的14 小时前
【开源风云】从若依系列脚手架汲取编程之道(八)
开源
HuggingFace16 小时前
Halo 正式开源: 使用可穿戴设备进行开源健康追踪
开源·健康追踪
施努卡机器视觉16 小时前
电解车间铜业机器人剥片技术是现代铜冶炼过程中自动化和智能化的重要体现
运维·机器人·自动化
时光追逐者20 小时前
.NET 9 中 LINQ 新增功能实操
开发语言·开源·c#·.net·.netcore·linq·微软技术
zhd15306915625ff1 天前
库卡机器人日常维护
网络·机器人·自动化·机器人备件