Игрушка-танкетка на колёсах Mecanum

[Admin]

Игрушка-танкетка на колёсах Mecanum

Д. МАМИЧЕВ, п. Шаталово Смоленской обл.

та игрушка (рис. 1 внизу) изготовлена на базе шасси комнатохода (рис. 1 вверху), конструкция которого подробно описана в статье автора [1]. Игрушка предназначена для изучения движений четырёхколёсного Mecanum-шасси и экспериментов с ним. Колесо Mecanum представляет собой всенаправленную конструкцию, позволяющую наземному транспортному средству двигаться в любом направлении. Его иногда называют шведским колесом, или колесом Илона, в честь его изобретателя Бенгта Эрланда Илона (1923— 2008) [2, 3], который придумал эту концепцию, работая инженером в шведской компании Mecanum АВ, и запатентовал её в США 13 ноября 1972 г. Игрушка имеет поворотную "орудийную" башню и управляется, как и исходное шасси, с помощью пульта-приложения для ПК (рис. 2).

Этот вариант содержит восемь кнопок, и игрушка движется в указанном направлении-названии, пока кнопка нажата. При её отпускании движение прекращается. Приложение, кроме кнопок навигации, имеет окно выпадающего спис
ка для выбора COM-порта связи и окно символа отправляемой команды при манипуляциях с кнопками. Сам проект приложения реализован в среде HiAsm, используемой автором в предыдущих разработках.

Схема игрушки показана на рис. 3 и содержит несколько отличий от исходной [1]. Добавлен сервопривод SG90 (модуль А4) для управления вращением башни, увеличено число управляющих драйверами моторов выводов платы модуля Arduino Pro mini. Теперь управление каждого мотора стало независимым. Связь компьютера и танкетки во время управления или дистанционной загрузки скетчей из Arduino IDE поддерживает самодельный переходной блок (рис. 4). Его схема представлена на рис. 5. Он содержит Bluetooth-модуль А1 (НС-05) и модуль А2 преобразователя интерфейсов USB/UART-TTL на микросхеме CH340G. Подробнее о практической реализации этого блока рассказано в 4]. Bluetooth-модуль на танкетке играет роль Slave, а модуль блока — роль Master. Использование последнего исключает из взаимодействия по Bluetooth операционную систему ПК. Иными словами, компьютер вообще ничего не знает о существовании Bluetooth. Для него брелок-блок просто COM-порт. Следовательно, мы больше не нуждаемся ни в драйверах Bluetooth, ни в какой бы то ни было его настройке, а связь становится более устойчивой и устанавливающейся автоматически после включения связных модулей. Их настройка с помощью АТ-команд сводится к установке скорости обмена — 19200 бод и режимов Slave, Master соответственно, подробнее описание можно найти в [1].

Переделка конструкции [1] сводится к дополнительной печати на ЗО-принте-ре четырёх элементов шасси, показанных на рис. 6. Элемент 1 — основание для крепления башни, которая образована элементами 2—4. Также необходимо заменить исходные колёса на колёса Mecanum и произвести припаивание выводов элементов схемы сообразно её новому варианту, используя тонкие провода.
Неполный набор возможных движений шасси показан на рис. 7. В авторском скетче реализованы три варианта — 1, 2 и 5. При проведении экспериментов, редактировании и загрузки скетчей управления шасси не следует забывать, что COM-порт одновременно может работать только с одним приложением. Следовательно, открывая приложение пульта, следует предварительно закрывать Arduino IDE, и наоборот.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мамичев Д. Комнатоход на Arduino Pro mini. — Радио, 2021, № 9, с. 59— 62.
2. Mecanum wheel. — URL: https:// en.rn.wikipedia.org/wiki/Mecanum_ wheel (04.01.23).
3. Принцип и реализация колеса Mecanum. — URL: https://russianblogs. com/article/31 61 1 69067/ (04.01.23).
4. Как связать два микроконтроллера по Bluetooth. Настраиваем НС-05 для работы в режиме Master. — URL: https://707.su/qf4 (04.01.23).
От редакции. На нашем FTP-сервере по адресу http://ftp.radio.ru/pub/2024/ ОЗ/tank.zip находятся материалы проекта и видеоролик, иллюстрирующий работу устройства.