結合軟/硬體聯網控制 四足玩具機器人腳步靈活 - 技術頻道 - 新電子科技雜誌 Micro-electronics


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結合軟/硬體聯網控制 四足玩具機器人腳步靈活

文‧陳宏明/王奕偉/陳威志/王銘典 發布日期:2020/05/07 關鍵字:NB-IoT RSP eSIM SIM MNO Wi-Fi MCU Robot

近年來物聯網技術蓬勃發展,許多四足機器人僅能以藍牙模組連接手機App控制,其動作大多無法自行創作,因此若能自行設計外觀與控制機器人,將能滿足使用者更豐富的需求。自行設計四足機構並使用3D列印機印製出所需的外觀,再結合無線網路,透過網頁設計遙控按鈕遠端操控四足機器人的動作,並提供機器人移動時的即時影像,以達到網路控制四足玩具機器人之動作效果。

本文以四足玩具機器人為例為例,結合Wi-Fi及攝影鏡頭,讓操作者能夠以自行寫的網頁介面來控制四足玩具機器人,同時能夠藉由網路攝影鏡頭ESP32-CAM透過Wi-Fi模組所發出的熱點連結到網頁上,可以看到四足玩具機器人移動時的即時影像。機器人的外觀能夠隨個人所喜歡的樣式變,透過3D軟體設計與3D列印機就能製作出想要的外殼,讓操作者都能夠擁有屬於自己獨一無二的四足玩具機器人。至於遙控方面,網頁設計遙控人機介面,不必擔心遙控器不見,也能夠克服使用App作為遙控裝置所導致的手機容量不足或是手機版本不相容的問題。至於機器人的主控核心,則以盛群半導體(Holtek)的HT32F52352晶片為控制核心晶片,搭配PCA9685脈寬調變控制晶片輸出控制訊號,將裝設於機構關節上的RC伺服馬達進行轉動角度之控制,實現四足玩具機器人設計開發之目的。

此四足機器人的移動必須隨時保持移動平衡,否則有摔倒的可能。機器人在移動時先提起一隻腳,靠另外三隻腳支撐身體,輪流動作以達到移動效果。而三角形重心求法為調整四足玩具機器人平衡時所運用之運算原理,不管是在移動或是靜止狀態時,若是讓四足玩具機器人以三角形面求出的重心落在三角形外側,則無法使機器人保持平衡。

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