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無(wú)線電控制椰子收割機(jī)開源分享

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資料介紹

PCB圖如下：

描述

無(wú)線椰子收割機(jī) || 基于 Coco-bot Harvester Arduino Nrf24l01

無(wú)線電控制/無(wú)線 椰子收割機(jī)是一種非常有用的機(jī)器，可以通過(guò)爬上椰子樹并收獲椰子果實(shí)來(lái)收獲大量椰子果實(shí)，而不會(huì)危及任何收割機(jī)的健康或生命。無(wú)線椰子收割機(jī)基于 Arduino，將使用 C++ 編程語(yǔ)言中的 Arduino Ide 進(jìn)行編程。

無(wú)線椰子收割機(jī)分為2（二）部分：發(fā)射器和接收器

發(fā)射板

發(fā)射器板由 2（兩個(gè)）3.7V 鋰離子電池（7.4V）供電，所有輸入設(shè)備都連接到該板，

該板的形狀像一個(gè)普通的發(fā)射器。Nrf24l01 收發(fā)器模塊連接到接收器的最遠(yuǎn)距離為 1200 米。菲律賓椰子樹的標(biāo)準(zhǔn)高度為 50 到 60 英尺（15 到 18 米），因此該收發(fā)器模塊的范圍足夠安靜，可以將數(shù)據(jù)從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鳌０l(fā)射器板的總功耗小于 1 瓦。

2 個(gè)操縱桿 - 機(jī)械臂

1 操縱桿 - 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1 操縱桿 - 垂直運(yùn)動(dòng)

速度調(diào)節(jié)（2 個(gè)按鈕） - 垂直運(yùn)動(dòng)中的電機(jī)速度

電位器 - 伺服（上下）

電位器 - 伺服（左右）

組件列表：

PCB WAY-印刷電路板X1

Arduino納米X1

Nrf24l01+解放軍 X 1

電位器 X 2

按鈕 X 6

操縱桿 X 4

100uf/16V 電容 X1

470uf/16V 電容 X1

撥動(dòng)開關(guān)（迷你）X1

10K 歐姆電阻器 X6

2x 3.7V 鋰離子電池座 X1

3.7V鋰離子電池X2

接收板

接收板在視頻中由 19V 電源供電，但在實(shí)際計(jì)劃中，它應(yīng)該由帶 BMS 和有源平衡器的 32650 LIFEPO4A 電池 4s10p 供電。每個(gè)電池的標(biāo)稱電壓為 3.2V，要獲得 12V DC，我需要串聯(lián) 4 塊 32650 電池，以使額定電流翻倍 I 并聯(lián) 10X 4 塊串聯(lián) 32650 LIFEPO4A 電池（4 串 10 并聯(lián)）

該電池的容量非常高 12V 60AH (720W)，因此在所有負(fù)載全部運(yùn)行的情況下，椰子收獲機(jī)可以持續(xù)長(zhǎng)達(dá) 2 到 3 個(gè)小時(shí)，因?yàn)樨?fù)載的總計(jì)算量幾乎是 300WH (25A)，但實(shí)際上，當(dāng)椰子收割機(jī)工作并非所有負(fù)載都在運(yùn)行，因此功耗低于 300 瓦。

該板的主要大腦是 Arduino Mega 微控制器。

Nrf24l01 + PLA 收發(fā)模塊連接到接收器的最遠(yuǎn)距離為 1200 米。菲律賓椰子樹的標(biāo)準(zhǔn)高度為 50 到 60 英尺（15 到 18 米），因此該收發(fā)器模塊的范圍足夠安靜，可以將數(shù)據(jù)從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鳌?/p>

為了給我的 4 臺(tái) Nema 17 步進(jìn)電機(jī)供電，我正在使用 300W 升壓轉(zhuǎn)換器（升壓），我可以選擇更高的電壓以減少流向?qū)Ь€和步進(jìn)線圈繞組的安培馬達(dá)。通過(guò)提供更高的電壓（如 24V DC 至 35V DC），步進(jìn)電機(jī)可在運(yùn)行時(shí)減少熱量。當(dāng)電壓很低時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的加熱速度更快，因?yàn)榘才嘣絹?lái)越高，這就是步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的繞組無(wú)法處理它的原因。

為了給 Arduino 大型微控制器供電，我將一個(gè) LM2596 降壓轉(zhuǎn)換器（降壓）連接到 24.5V DC 的升壓轉(zhuǎn)換器的輸出，以將其轉(zhuǎn)換為 5V DC。我決定使用這個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器，因?yàn)樗哂懈哳~定電流 (5A)，因此它可以補(bǔ)償 Arduino mega 和 2 個(gè)伺服電機(jī)所需的功率。

椰子收割機(jī)有不同的部分：垂直運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、鋸片切割機(jī)。相機(jī)定位。

垂直運(yùn)動(dòng)

垂直運(yùn)動(dòng)負(fù)責(zé)機(jī)器對(duì)椰子樹的上下運(yùn)動(dòng)。使用的馬達(dá)是TAKANAWA Dc齒輪馬達(dá)。24V可起重60Kg，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為BTS760電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)椰子收獲機(jī)的360度旋轉(zhuǎn)，使其在任何位置都可以靈活地輕松收獲椰子果實(shí)。使用的馬達(dá)是TAKANAWA Dc齒輪馬達(dá)。

它在24V時(shí)可以舉起60Kg，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

機(jī)械臂

機(jī)械臂由4個(gè)關(guān)節(jié)組成；底座、肩部、肘部和腕部，這 4 個(gè)關(guān)節(jié)由 Nema 17 步進(jìn)電機(jī)中的每一個(gè)控制。用于此的驅(qū)動(dòng)器是 TB6600 和 A4988 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器。機(jī)械臂的主機(jī)架計(jì)劃通過(guò) 3D 打印制造。機(jī)械臂用于定位鋸片切割機(jī)，以準(zhǔn)確切割椰子果實(shí)的莖部以進(jìn)行收獲。

TB6600 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器

您可以通過(guò)設(shè)置連接到驅(qū)動(dòng)器的 DIP 開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn) NEMA 17 步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)，要選擇 FULL STEP 和 1 Ampere 額定值，您應(yīng)該打開 1、2、4 和 6 DIP 開關(guān)。

A4988 用于 NEMA 17 腕關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，由于手腕是最后一個(gè)關(guān)節(jié)，因此與其他關(guān)節(jié)相比，它承受的負(fù)載較小，因此需要一點(diǎn)動(dòng)力來(lái)操作它。

鋸片切割機(jī)

鋸片切割器用于切割椰子果實(shí)的莖部以進(jìn)行收獲，它配有一個(gè)繼電器模塊來(lái)打開和關(guān)閉這個(gè)

刀具。

相機(jī)定位

攝像機(jī)定位由兩個(gè)伺服電機(jī)（MG960）控制，每個(gè)伺服電機(jī)負(fù)責(zé)左右和上下的角度位置。借助連接在機(jī)械臂上的無(wú)線攝像頭，將攝像頭捕獲/視頻輸出傳輸?shù)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>手機(jī)，它可以幫助收割機(jī)在較低的地面位置保持清晰的視野。