ชื่อโปรเจกต์: หุ่นยนต์แขนกลเคลื่อนที่ 4 DOF พร้อมกล้องในตัว

FPV Telemetry: หุ่นยนต์แขนกลเคลื่อนที่ 4 DOF

การสร้างรถที่ขับเคลื่อนไปข้างหน้านั้นง่าย การสร้างแขนกลอยู่กับที่ที่สามารถหยิบจับวัตถุได้นั้นอยู่ในระดับปานกลาง หุ่นยนต์แขนกลเคลื่อนที่ 4 DOF พร้อมกล้อง นี้ได้รวมสองสาขาวิชาหลักเข้าไว้ด้วยกันในแพลตฟอร์มควบคุมระยะไกลเดียว มันต้องอาศัยการควบคุม motor controller ที่แยกจากกัน, servo kinematics, และการสตรีมวิดีโอ First-Person View (FPV) ที่มี bandwidth สูงไปพร้อมกัน

สถาปัตยกรรมแบบสองสมอง

Arduino Uno ทั่วไปไม่มีพลังประมวลผลหรือ RAM เพียงพอที่จะประมวลผลวิดีโอสด มันจะหยุดทำงานทันที

1. สมองส่วนการมองเห็น (The Vision Brain): ESP32-CAM Module ติดตั้งอยู่บน "หัว" ของแขนกล ชิปนี้เชื่อมต่อกับ Wi-Fi ในพื้นที่, จับภาพ JPEG ดิบจากเลนส์กล้อง OV2640, และทำหน้าที่เป็น web server ความเร็วสูงที่ส่งภาพ 30 frames per second ตรงไปยังหน้าจอ smartphone ของคุณ!
2. สมองส่วนการเคลื่อนไหว (The Kinetic Brain): Arduino Mega ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวทางกายภาพที่ซับซ้อน มันรันการคำนวณ PWM ที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของ DC motors ขนาดใหญ่สี่ตัวใน chassis ของ rover (โดยใช้ L298N driver) พร้อมทั้งสั่งการ servos สี่ตัวที่เป็นส่วนประกอบของข้อต่อแขน (Base Pan, Shoulder, Elbow, Claw)

การเชื่อมต่อแบบ Serial Bridge

แอปพลิเคชันในโทรศัพท์ของคุณมี joystick สำหรับขับเคลื่อนที่ซ้อนทับอยู่บน live video feed

• โทรศัพท์จะส่งคำสั่ง Wi-Fi โดยตรงไปยัง ESP32-CAM
• ESP32 ไม่สามารถขับ motors ได้ง่ายๆ โดยไม่ทำให้ pins เล็กๆ ของมันเสียหาย
• ดังนั้น ESP32 จึงแยกวิเคราะห์คำสั่ง joystick (Left, Arm-Up) และส่ง Serial string (UART) ที่ถูกบีบอัดสูงผ่านสายไฟเส้นเดียวตรงไปยัง Arduino Mega
• Serial.print("<D,L,A,1>"); -> หมายถึง ขับเคลื่อนไปทางซ้าย, ข้อต่อแขน 1 ขึ้น
• Mega จะรับ string นั้น, ถอดรหัส, และดำเนินการส่งกำลังทางกายภาพไปยัง L298N driver และเอาต์พุต servo PWM!

ฮาร์ดแวร์สำหรับการบูรณาการที่ซับซ้อน

• ESP32-CAM Module และ FTDI Programmer
• Arduino Mega 2560 + Sensor Shield
• 4WD Chassis Kit พร้อม high-torque DC Motors และ L298N Drivers
• 4-Degree-of-Freedom (DOF) Acrylic หรือ Aluminum Robotic Arm Kit
• ชุดแบตเตอรี่ 18650 LiPo ขนาดใหญ่ (Servos และการสตรีม Wi-Fi จะทำให้แบตเตอรี่ AA หมดภายใน 3 นาที)