关键字 |
| 安卓系统;ATMEGA328;蓝牙 |
介绍 |
| 机器人和我们在一起还不到50年，但无生命的创造物代表着一种真诚的竞标，它的成功要早得多。但是真正的机器人直到五、六十年代才出现。随着晶体管和集成电路的不断发明，计算机工业在现有机器的肌肉上增加了大脑。1959年，研究人员展示了一台计算机控制的铣床，展示了机器人制造的可能性。蓝牙技术是由电信供应商爱立信在1994年发明的。蓝牙设备可以通过一条正常工作区域在8米以内的链路与最多7个蓝牙模块同时通信。 |
| 蓝牙串口模块的基本功能是替换串口线，一个连接到蓝牙主设备，另一个连接到蓝牙从设备。如今，机器人正在复苏。随着计算机处理器的速度越来越快，价格越来越便宜，机器人也有能力变得更智能。与此同时，研究人员正在研究如何帮助机器人更有效地移动和“思考”。由于目前使用的大多数机器人都是为特定任务而设计的，我们的目标是有一天制造出足够灵活的通用机器人，可以做人类做的任何事情，甚至更多。 |
| Android是一个移动设备的软件栈，包括操作系统和关键应用程序。Android应用程序提供了对广泛的有用库和工具的访问，可以用来构建丰富的应用程序。Android还包括一套完整的工具，为开发人员提供高生产力和深入了解他们的应用程序。蓝牙是一种基于射频(RF)的短距离连接技术的开放标准规范技术，它改变了计算和无线通信的面貌。蓝牙模块从安卓智能手机接收到的数据作为输入输入到控制器。因此，控制器相应地作用于直流电机，使整个机器人在四个方向上使用Android手机移动。 |
相关工作 |
| 现有的系统采用蓝牙模块HC-06和89c2051微控制器，配合android智能手机控制机器人。蓝牙模块接收来自智能手机的数据，将数据作为输入输入到控制器，并相应作用于机器人的直流电机。使用安卓手机，机器人可以在四个方向上移动。为了实现这个任务，控制器加载了用嵌入式C[1]编写的程序。 |
| 在[2]中，采用蓝牙技术的android手机控制机器人分析了运动技术，通过内置加速度计和蓝牙模块的android智能手机来捕捉机器人的动作，从而控制机器人的动力学。论文[3]通过智能手机实现了机器人运动控制。因此，一个专门的应用程序被创建来控制嵌入式机器人硬件。应用程序控制机器人的运动。嵌入式硬件是在8051单片机上开发的，在Android平台上由智能手机控制。8051控制器是接收智能手机的AT命令，通过电机驱动器L293D获取数据，控制机器人的电机。在工业机器人环境中，有许多不同的机器人执行各种任务。每个机器人都由它自己的教学吊坠或通过一个联网的套接字应用程序控制。然而，为了监控机器人的状态或对机器人的编程进行微小的更改，用户必须获得对吊坠或终端的访问权。为了消除这种需求，本文介绍了一种通过蓝牙连接与机器人通信的android平台。论文[5]中智能手机支持科大讯飞语音输入和手写输入，使用灵活、方便、实用，能保证整个系统的可靠性，另一方面通过Wi-Fi无线网络实现智能手机与机器人之间的通信，使得控制机器人根据指令唱歌跳舞简单方便。 |
| 现有的机器人都是通过远程控制进行整体操作的。这种操作有时很繁琐，效率较低，而且安全性没有保证。现有系统在处理速度、不安全通信和成本之间进行权衡。随着趋势的不断发展，控制器正在飞速发展。因此，我们可以利用先进的控制器来控制机器人的运行。提议的项目可以进一步构建为人形机器人。它在实际领域有很多用途，从青少年的机器人到工业机器人。作为间谍活动的一部分，这个项目在战争中很有帮助。通过采用不同类型的传感器可以进一步改进，使其具有更强的决策能力，从而可用于大行业的不同应用。 |
框图 |
| 它由以下块组成 |
| •蓝牙模块- jy单片机BT HC-06 |
| •微控制器-ATMEGA 328 |
| •直流电机 |
| •超声波收发模块HC-SR04 |
| •电机驱动器h桥 |
| •9v Dc电池 |
| 该项目中的机器人使用安卓手机可以在四个方向上移动。电路以ATMEGA 328控制板、超声波收发模块HC-SR04、蓝牙模块JY单片机BT、电机驱动器L293D (IC1)、直流电机M1和M2以及一些常用元件为核心组成。该电路使用2节9V电池。第一块电池用于为ATMEGA 328控制器板供电，另一块电池用于为电机供电。其余电路的调节5V电源由ATMEGA 328控制器板本身提供。单板指示灯指示有电源。电机驱动器h桥用于驱动两台电机，这两台电机工作在9v直流电池上。直流电机与微控制器连接。蓝牙模块从安卓智能手机接收到的数据作为输入输入到控制器。本文提出的智能手机控制机器人模块如下图所示。 |
实现 |
| 该电路以ATmega328控制器、超声波收发模块HC-SR04、蓝牙模块JY单片机BT、电机驱动器L293D (IC1)、直流电机M1和M2以及一些常用部件为核心。电路使用两个9V电池-一个为ATmega328控制器供电，另一个为电机供电。其余电路的5V调节电源由ATmega328控制器本身提供。单板指示灯指示有电源。 |
蓝牙模块 |
| 该模块提供了一种与PC或蓝牙手机无线连接的方法，以传输/接收嵌入式数据，如GPS数据、ADC电压读数和其他参数。本项目使用的蓝牙模块JY单片机BT可以连接到任何设备，通过内置的UART接口与其他支持蓝牙的设备进行通信，如手机、掌上电脑和笔记本电脑。该模块运行在3.6V至6V电源。 |
| 它由以下规范组成 |
| •电源电压可在3.6至6V DC之间。I/ o容忍5V。 |
| •蓝牙V2.0+EDR(增强数据速率)3Mbps |
| •蓝牙SPP(串行端口协议) |
| •只需搜索并输入“1234”密码，即可轻松将该模块与任何标准蓝牙设备连接。 |
| •波特率:38400bps。 |
| •模块无需设置 |
| •尺寸:1.73英寸x 0.63英寸x 0.28英寸(4.4厘米x 1.6厘米x 0.7厘米) |
超声波收发模块 |
| 超声波收发模块HC-SR04使用像蝙蝠和海豚一样的声纳来确定物体的距离。它提供2厘米至400厘米的非雷竞技网页版接触式距离检测，具有高精度和稳定的读数，易于使用。它配有一个超声波发射器和一个接收模块。 |
| 它由以下规范组成 |
| •工作电压直流5v |
| 工作电流15mA |
| •工作频率40Hz |
| •最大射程4m |
| •最小距离2cm |
| •测量角度15度 |
| •触发输入信号10uS |
| •TTL脉冲回波输出信号 |
| •按比例输入TTL杠杆信号和量程 |
| •尺寸45*20*15mm |
ATmega328 |
| ATmega328微控制器是为艺术家，设计师，业余爱好者和任何对创建交互式对象或环境感兴趣的人设计的。 |
| 它由以下规范组成 |
| •28针AVR微控制器 |
| Flash程序内存:32k字节 |
| EEPROM数据内存:1kbytes |
| •SRAM数据内存:2kbytes |
| •I/O引脚:23 |
| •定时器:两个8位/一个16位 |
| A/D转换器:10位6通道 |
| •PWM: 6通道 |
| •RTC:带分离振荡器 |
| •MSSP: SPI和I²C主从支持 |
| •USART:是的 |
l293d |
| L293D是一个双h桥电机驱动器集成电路(IC)。电机驱动器作为电流放大器，因为它们采用低电流控制信号，并提供更高电流信号来运行四个螺线管，两个直流电机或一个双极或单极步进器，使用L293D每通道最高可达600 mA。这些人就是艾达水果马达防护罩里的司机。 |
| L293和L293D是四组大电流半h驱动器。L293设计用于在4.5 V至36 V电压范围内提供高达1 A的双向驱动电流。L293D设计用于在4.5 V至36 V电压范围内提供高达600 ma的双向驱动电流。这两种器件都设计用于驱动感性负载，如继电器，直流和双极步进电机，以及正电源应用中的其他大电流/高压负载。 |
| 它由以下规范组成 |
| •1.2a峰值输出电流(非重复)每通道 |
| •启用设施 |
| •过温保护 |
| •逻辑“0”输入电压高达1.5 v(高抗噪性) |
| •内部箝位二极管 |
| •宽供电电压范围:4.5 V至36 V |
| •独立的输入-逻辑供应 |
| •内部ESD保护 |
| •热停机 |
| •高抗干扰输入 |
| 输出电流1 A / Channel (600 mA for L293D) |
| •峰值输出电流2 A每通道(1.2 A的L293D)输出钳位二极管电感瞬态抑制(L293D) |
| android应用程序由相应操作机器人的值组成。在本应用中，如果按下“2”，机器人将“向前”移动;按下“4”，机器人“左转”;如果按下“6”，机器人将“右转”;如果按下“8”，机器人将“向后”移动，如果按下“5”，机器人将停止移动。此外，如果机器人与障碍物之间的距离小于8厘米，机器人将停止运动。本文提出的智能手机控制机器人模块如下图所示。 |
应用及优势 |
| 1.该机器人体积小，可用于间谍活动。 |
| 2.该机器人可用于在边境清除隐藏的地雷。 |
| 3.该机器人可用于监视或侦察。 |
未来的范围 |
| •它可以进一步构建为人形机器人。 |
| •它在实际领域有很多用途，从青少年机器人到工业机器人。 |
| •作为间谍活动的一部分，它在战争中很有帮助。 |
| •通过采用不同类型的传感器，所提出的机器人在决策能力方面可以进一步改进，因此可以用于大型工业的不同应用。 |
结论 |
| 虽然这项研究仍处于发展的早期阶段，但它已被证明在几个目标上取得了成功。智能手机的操作系统是android，可以开发有效的远程控制程序。同时，本程序利用蓝牙连接与机器人进行通信。它已被证明允许在Android手机和机器人之间进行有意义的双向通信，这将允许非专家与使用ATmega328控制器的系统进行交互和调整功能，ATmega328控制器是一个单板微控制器，旨在使交互对象或环境的应用程序更易于访问。 |
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数字一览 |
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| 图1 |
图2 |
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参考文献 |
- Ritikapahuja, Narendra kumar， â '  ' ' Android手机控制的蓝牙机器人使用8051 microcontrollerâ '  '，IJSER，卷。2、2014年7月，第7期，第14-17页
- Arpit Sharma, Reeteshverma, SaurabhGupta,Sukhdeepkaurbhatia， â '  '使用Android手机控制的机器人Bluetoothâ '  '， IJEEE，卷。7,pp-443-448, 2014年11月
- M. Selvam， â '  '基于智能手机的机器人监控控制applicationâ '  '，IJRET，卷。3、第3期，pp-229-232, 2014年3月。
- Sebastian van Delden, Andrew Whigham， â '  ' '基于蓝牙的Android通信架构Robotâ '  ' '， IEEE, 978-1-467 -1382, pp-104-108, 2012年7月
- 陆晓，刘文军，王海霞，孙佳，â '  '基于Smartphoneâ '  '的机器人控制设计，IEEE, 978-1-4673-1382, pp-2820-2823, 2013年6月
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