可编程的遥控机械臂小车的制作方法

1.本实用新型涉及一种可编程的遥控机械臂小车。


背景技术：

2.目前，市场上有各式各样的玩具遥控车，一般为实时控制玩具遥控车的前后左右移动，功能单一。
3.部分玩具遥控车带有机械臂功能，使用者不能根据自身需要改变遥控程序来操纵或调节其机械臂角度，导致这些玩具遥控车的用户体验低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可根据自身需求修改控制程序、程序修改刻录简单的一种可编程的遥控机械臂小车。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种可编程的遥控机械臂小车，包括小车、机械臂、arduino模块、无线连接器、遥控器、用于控制小车移动的位移驱动模块和用于控制机械臂动作的动作驱动模块，所述机械臂设置在小车上，其特征在于：所述arduino模块的微控制器内烧录有限定机械臂动作的程序，所述动作驱动模块和arduino模块电连接，所述位移驱动模块和arduino模块分别与无线连接器电连接，所述遥控器和无线连接器通过无线方式通信；
7.所述遥控器发出移动信号，无线连接器接收移动信号传递至位移驱动模块，位移驱动模块控制小车移动；
8.所述遥控器发出动作信号，无线连接器接收动作信号传递至arduino模块，arduino模块执行程序，并将执行结果传递动作驱动模块，以使驱动模块控制机械臂动作。
9.用户在电脑的arduino ide中编写程序代码，将程序通过usb连接口刻录到arduino电路板的微控制器内，此时用户利用遥控器（遥控手柄或手机）通过无线方式与无线连接器通信，用户通过遥控器发出动作信号，无线连接器接收动作信号并传递至arduino模块，arduino模块执行预设程序，并将执行结果传递动作驱动模块，以使驱动模块控制机械臂按照预设程序进行动作，用户可以自身需求修改程序，从而使机械臂的动作满足自身需求用于实战模拟。
10.再有，由于用户可以在电脑的arduino ide中编写程序代码，将程序通过usb连接口刻录到arduino电路板的微控制器内，实现程序控制机械臂动作，，将上述知识应用在教学方面，学生一目了然，学会如何编写程序代码，限定机械臂的动作，便于教导学生学习编程知识，提升学生的兴趣。
11.本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：
12.进一步地，还包括用于发射子弹的子弹发射器，所述子弹发射器设置在小车上，子弹发射器和无线连接器电连接，遥控器发出发射信号，无线连接器接收发射信号传递至子弹发射器，子弹发射器发射子弹。
13.进一步地，所述机械臂包括基座、连杆支臂和夹爪，所述连杆支臂一端连接基座，连杆支臂另一端连接夹爪，所述基座以转动方式设置在小车上。
14.进一步地，所述机械臂还包括第一齿轮，所述连杆支臂包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆活动连接，第一连杆的端部连接所述基座，第二连杆的端部活动设置有所述夹爪，所述第一齿轮固定在第一连杆上。
15.进一步地，所述动作驱动模块包括第一舵机，所述第一舵机设置在小车上，第一舵机的转轴上设置有第一转盘，第一舵机和arduino模块电连接，所述基座固定在第一转盘上，第一舵机带动第一转盘旋转，机械臂跟随第一转盘旋转。
16.进一步地，所述动作驱动模块包括第二舵机，所述第二舵机设置在小车上，第二舵机的转轴上设置有第二齿轮，第二舵机和arduino模块电连接，所述第一齿轮和第二齿轮啮合，第二舵机通过第二齿轮带动第一齿轮旋转，从而控制第一连杆动作，令连杆支臂伸缩，实现机械臂伸缩。
17.进一步地，所述动作驱动模块包括第三舵机，所述第三舵机设置在第二连杆的端部，第三舵机的转轴设置有第二转盘，第三舵机和arduino模块电连接，所述夹爪设置在第二转盘上，第三舵机带动第二转盘旋转，夹爪跟随第二转盘旋转。
18.进一步地，所述动作驱动模块包括第四舵机，所述夹爪包括左夹臂和右夹臂，所述左夹臂的端部固定有左齿轮，右夹臂的端部固定有右齿轮，所述第四舵机设置在第二连杆的端部，第四舵机的转轴设置有第三齿轮，所述左齿轮、右齿轮和第三齿轮啮合，第四舵机和arduino模块电连接，第四舵机带动第三齿轮旋转，第三齿轮带动左齿轮和右齿轮旋转，实现左夹臂和右夹臂相互靠拢或分离。
19.进一步地，所述无线连接器为蓝牙模块、红外线模块或wifi模块。
20.进一步地，所述arduino模块设置有便于电脑将程序烧录至微控制器的usb连接口。
21.本实用新型的有益效果如下：
22.本实用新型，用户在电脑的arduino ide中编写程序代码，将程序通过usb连接口刻录到arduino电路板的微控制器内，此时用户利用遥控器（遥控手柄或手机）通过无线方式与无线连接器通信，用户通过遥控器发出动作信号，无线连接器接收动作信号并传递至arduino模块，arduino模块执行预设程序，并将执行结果传递动作驱动模块，以使驱动模块控制机械臂按照预设程序进行动作，用户可以自身需求修改程序，从而使机械臂的动作满足自身需求用于实战模拟。
23.本实用新型，由于用户可以在电脑的arduino ide中编写程序代码，将程序通过usb连接口刻录到arduino电路板的微控制器内，实现程序控制机械臂动作，，将上述知识应用在教学方面，学生一目了然，学会如何编写程序代码，限定机械臂的动作，便于教导学生学习编程知识，提升学生的兴趣。
附图说明
24.图1为可编程的遥控机械臂小车的第一舵机带动机械臂旋转示意图。
25.图2为可编程的遥控机械臂小车的电路原理示意图。
26.图3为可编程的遥控机械臂小车的第二舵机带动机械臂伸缩示意图。
27.图4为可编程的遥控机械臂小车的第三舵机带动机械臂的夹爪旋转示意图。
28.图5为可编程的遥控机械臂小车的第四舵机带动机械臂的夹爪合拢示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
30.实施例，结合图1到图5所示，一种可编程的遥控机械臂小车，包括小车1、机械臂2、arduino模块3、无线连接器4、遥控器5、子弹发射器6、用于控制小车1移动的位移驱动模块11和用于控制机械臂2动作的动作驱动模块，所述小车1优选为四轮玩具车，亦可为履带式坦克玩具车，所述无线连接器4为蓝牙模块，所述动作驱动模块包括第一舵机7、第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10，所述舵机是一种角度伺服的驱动器，适用于角度不断变化并可以保持的控制系统。
31.所述第一舵机7设置在小车1上，第一舵机7的转轴上设置有第一转盘71，第一舵机7和arduino模块3电连接，所述机械臂2包括基座21、连杆支臂22、夹爪23和第一齿轮24，所述连杆支臂22包括第一连杆221和第二连杆222，所述第一连杆221和第二连杆222活动连接，第一连杆221的端部连接基座21，第二连杆222的端部活动设置有夹爪23，所述第一齿轮24固定在第一连杆221上，所述基座21固定在第一转盘71上，第一舵机7带动第一转盘71旋转，机械臂2跟随第一转盘71旋转。
32.所述第二舵机8设置在小车1上，第二舵机8的转轴上设置有第二齿轮81，第二舵机8和arduino模块3电连接，所述第一齿轮24和第二齿轮81啮合，第二舵机8通过第二齿轮81带动第一齿轮24旋转，从而控制第一连杆221动作，令连杆支臂22伸缩，实现机械臂2伸缩。
33.所述动作驱动模块包括第三舵机9，所述第三舵机9设置在第二连杆222的端部，第三舵机9的转轴设置有第二转盘91，第三舵机9和arduino模块3电连接，所述夹爪23设置在第二转盘91上，第三舵机9带动第二转盘91旋转，夹爪23跟随第二转盘91旋转。
34.所述夹爪23包括左夹臂231和右夹臂232，所述左夹臂231的端部固定有左齿轮2311，右夹臂232的端部固定有右齿轮2312，所述第四舵机10设置在第二连杆222的端部，第四舵机10的转轴设置有第三齿轮101，所述左齿轮2311、右齿轮2312和第三齿轮101啮合，第四舵机10和arduino模块3电连接，第四舵机10带动第三齿轮101旋转，第三齿轮101带动左齿轮2311和右齿轮2312旋转，实现左夹臂231和右夹臂232相互靠拢或分离。
35.所述子弹发射器6设置在小车1上，子弹发射器6和无线连接器4电连接，遥控器5发出发射信号，无线连接器4接收发射信号传递至子弹发射器6，子弹发射器6发射子弹。
36.所述arduino模块3设置有便于电脑将程序烧录至微控制器的usb连接口31，所述arduino模块3的微控制器内烧录有限定机械臂2动作的程序。
37.所述第一舵机7、第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10分别和arduino模块3电连接，所述位移驱动模块11和arduino模块3分别与无线连接器4电连接，所述遥控器5和无线连接器4通过无线方式通信。
38.所述遥控器5为能够与无线连接器4无线通信（例如：蓝牙通信方式）的终端设备，例如手持式遥控手柄或手机等终端设备。
39.工作原理：
40.所述遥控器5发出移动信号，无线连接器4接收移动信号传递至位移驱动模块11，
位移驱动模块11控制小车1移动。
41.所述遥控器5发出发射信号，无线连接器4接收发射信号传递至子弹发射器6，子弹发射器6发射子弹。
42.所述遥控器5发出机械臂2旋转信号，无线连接器4接收动作信号传递至arduino模块3，arduino执行程序，并将执行结果传递第一舵机7，第一舵机7带动第一转盘71旋转，机械臂2跟随第一转盘71旋转。
43.所述遥控器5发出机械臂2伸展/折叠信号，无线连接器4接收动作信号传递至arduino模块3，arduino执行程序，并将执行结果传递第二舵机8，第二舵机8通过第二齿轮81带动第一齿轮24旋转，从而控制第一连杆221动作，令连杆支臂22伸缩，实现机械臂2伸缩。
44.所述遥控器5发出夹爪23旋转信号，无线连接器4接收动作信号传递至arduino模块3，arduino执行程序，并将执行结果传递第三舵机9，第三舵机9带动第三转盘旋转，夹爪23跟随第三转盘旋转。
45.所述遥控器5发出夹爪23夹取/松开信号，无线连接器4接收动作信号传递至arduino模块3，arduino执行程序，并将执行结果传递第四舵机10，第四舵机10带动第三齿轮101旋转，第三齿轮101带动左齿轮2311和右齿轮2312旋转，实现左夹臂231和右夹臂232相互靠拢或分离。
46.刻录程序至arduino模块3的微控制器：
47.arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它构建于开放原始码simple i/o介面版，并且具有使用类似java、c语言的processing/wiring开发环境。
48.arduino包含硬件（各种型号的arduino板）和软件（arduinoide），所述硬件部分是可以用来做电路连接的arduino电路板，所述软件部分是arduino ide，你的计算机中的程序开发环境。
49.用户在电脑的arduino ide中编写程序代码，将程序通过usb连接口31刻录到arduino电路板的微控制器内，程序便会告诉arduino电路板要做些什么了，如以下实施例所示。
50.实施例一：用户通过arduino ide编程，限定机械臂2的变化角度为固定值，如固定值设为30度，则使用者使用手机app操控第一舵机7时，第一舵机7驱动机械臂2进行纵向转动角度变化时，机械臂2的角度改变每次为30度。
51.实施例之二：用户通过arduino ide编程，限定机械臂2的变化角度为一个范围值，如范围值设定为0至45度，则使用者使用手机app操控第一舵机7时，第一舵机7驱动机械臂2进行纵向转动角度变化时，机械臂2的角度改变只能在0至45度的范围内转动，且能停留在0至45度的范围内任意一个角度。
52.实施例之三：用户通过arduino ide编程，设定一个范围值和固定值，如范围值为0至75度，固定值为10度，则机械臂2的转动角度只能在0至75度范围内变化且每次改变的角度为10度。
53.同理可知，用户也可以通过arduino ide编程，编辑针对第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10动作的程序并刻录至arduino电路板的微控制器内，实现第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10的动作控制，原理简单。
54.利用可调节机械臂2角度的机械臂2实现机械臂2功能，可以用于实战模拟，在教学方面，将编程知识应用到实体（小车1）中，利用arduino模块3教导学生学习编程知识。