【2017贸泽大赛】三等奖作品：通过简单的手势控制机械臂运动-电路方案

手势控制机械臂项目概述: 本系统是采用CC3220s与LPC54608制作的手势控制的机械臂系统。可以完成通过简单的手势对机械臂的控制。手势识别指令采用的是MPU6050以及CC3220S自带的BMA222加速度计组合采集的。CC3220S作为手势端，将采集到的角度值进行分析、滤波、修正之后通过蓝牙发送给LPC54608，其中LPC54608作为控制端，与舵机相连，接收手势命令，通过滤波、限幅与消抖之后控制舵机，进而完成机械臂的运动。通信采用蓝牙进行，CC3220S将需要传输的数据进行处理封装、打包，通过串口进行发送，LPC54608将接收到的数据进行解析，防止出错。近实物验证，功能能够实现。 作品实物图: 1. 整体系统图 在这些行图中，包含了整个系统的组成图片（4自由度机械臂，LPC54608，CC3220S，MPU6050，蓝牙模块等） 2. CC3220S CC3220S采集MPU6050与BMA222的数据，进行转换，封装。然后通过蓝牙模块发送出去，其中用到的模块都有标注，LED灯组用来显示连接状态，绿灯与黄灯表明IIC通信是都正常，在正常情况之下常亮，当IIC拦截不正常时会熄灭。红色的LED用来标志状态（LED说明:此LED有三种闪烁状态，机械臂动作时闪烁周期是1秒，机械手动作时闪烁周期是2秒，空闲阶段闪烁周期是3秒），开关用来进行不同功能的控制转换（开关用途:本来机械臂的机械手是想通过弯曲度传感器来进行识别的，弯曲传感器实际上是一种可变电阻，不同的弯曲度的电阻值不一样，通过采集AD值既可以进行弯曲度的识别了，但是目前在实习，弯曲传感器放在了学校忘带，所以在这里我就采用了mpu6050来才做，然后用图中所示的开关进行模式切换，区别是控制机械臂还是控制机械手）。 3. LPC54608 LPC54608接受来自CC3220S的数据，结果解析出具体角度数据，然后通过各种数据处理将数值转换成舵机控制数据，控制舵机的转动。同时液晶屏会实时显示接收到的数据，方便调试工作。 4. 机械臂 机械臂采用了4自由度的小型机械臂，控制舵机的型号是MG90S（控制力度太小，灵敏度太低，别问我为什么选择这个机械臂，因为no money，想着下学期就要毕业了，提前到公司实习一下，结果这一实习，直接就要吃土了，省吃俭用，靠着蚂蚁花呗才买了一个这个机械臂，没办法呀，自己挖的坑，怎么也得跳进去呀，只能将就着用这个机械臂了。这里还要吐槽一下，组装机械臂花了半天也就算了，调试的时候花了n天，都不好意思说了，力度还小的不行，灵敏度也特差，小范围的值变动根本就不动作） 5. 调试过程图 放上一些在软件调试过程中的一些图片 演示视频: 1. 手势控制端CC3220S组成及介绍 说明:本来这个系统是应该直接待在手上的，但是由于体积有点大，带上之后不好操作，而且我也没有手套。所以我就直接拿着拿着演示了。 2. 机械臂控制端LPC54608组成及介绍 说明:这是LPC54608的控制演示，图中可以看到屏幕显示接收到的数据，只有成功接收后才会显示数据，数据不正确的话是不会读取的，会直接跑跑去不解析。 3. 系统工作演示 说明:这是系统工作时的演示视频。从视频中可以看出机械臂运动的不是很流畅，其实硬件原因占很大一部分，前面已经说过了，买的这个机械臂我也很后悔，但是没办法，这能将就着调试。这个械臂的最大的缺点就是灵敏度太差，所以会出现运动不流畅的现象，其次就是力度太小，稍微受电力就会出现不能运动的现象。当然，说了这么多，具体的原因还是在我自己。 3. 系统工作演示 说明:这个视频看看就行 附件资料截图: