Slimme app-gestuurde hydraulische kraan – Precisie & Gemak

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout
• Boormachine
• Precisie mes
• M-seal (epoxy kit)

Apps en online diensten

• MIT App Inventor 2 (voor de Android-app)

Over dit project

Dit project combineert hydraulische besturing (handmatig) met app-besturing (robotica). Er zijn veel hydraulische armen die handmatig bediend worden en robotarmen die via app werken; deze kraan doet beide.

Voorbereiding: Arduino-kennis

Basiskennis van Arduino-programmeren is vereist.

HC-05 aansluiten

Sluit de HC-05 als volgt aan: - VCC → 5V - GND → GND - TX → Arduino RX (pin 0) - RX → Arduino TX (pin 1) via spanningsdeler (5V → 3,3V)

L298N motordriver

De code gebruikt drie L298N-drivers (of één driver met meerdere kanalen). De pintoewijzing in de code:

• Driver 1 (Basis & Schouder): IN1=2, IN2=3, IN3=4, IN4=5, ENA=6, ENB=7
• Driver 2 (Elleboog & Grijper): IN1=8, IN2=9, IN3=10, IN4=11, ENA=12, ENB=13
• Driver 3 (Onderstel/rijwielen): IN1=A0, IN2=A1, IN3=A2, IN4=A3, ENA=A4, ENB=A5

Mechanische bouw

1. Gebruik M-seal om moeren op de motorassen en zuigerstangen van de spuiten te fixeren.
2. Monteer de spuiten en motoren zoals op de foto's: draaiing kloksgewijs duwt de zuiger in, tegen de klok in trekt hij uit.
3. Bouw het frame van karton en multiplex.
4. Zorg dat alle componenten gemeenschappelijke massa hebben.

Code (hydraulic.ino)

// 1e en 2e motordriver voor ARM-besturing
// 3e motordriver voor LOCOMOTIEF (rijwielen)

// Driver 1: BASIS (2,3) & SCHOULDER (4,5) - let: code gebruikt 4,5 voor IN3,IN4 maar commentaar zegt 4,7
int m1IN1 = 2; int m1IN2 = 3;
int m1IN3 = 4; int m1IN4 = 5;
int m1ENA = 6; int m1ENB = 7;

// Driver 2: ELLEBOOG (8,9) & GRIPPER (10,11)
int m2IN1 = 8; int m2IN2 = 9;
int m2IN3 = 10; int m2IN4 = 11;
int m2ENA = 12; int m2ENB = 13;

// Driver 3: AUTO (A0-A3) - pinnen 14-17 op Uno
int m3IN1 = 14; int m3IN2 = 15;
int m3IN3 = 16; int m3IN4 = 17;
int m3ENA = 18; int m3ENB = 19;

void setup() {
  // Alle pinnen als output
  for (int p = 2; p <= 19; p++) pinMode(p, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  char ip = '0';
  while (Serial.available() > 0) {
    ip = Serial.read();
    delay(10);
  }

  switch (ip) {
    case '6': // Schouder OMHOOG
      digitalWrite(m1IN3, HIGH); digitalWrite(m1IN4, LOW);
      digitalWrite(m1ENA, HIGH); digitalWrite(m1ENB, HIGH);
      break;
    case '5': // Schouder OMLAAG
      digitalWrite(m1IN3, LOW); digitalWrite(m1IN4, HIGH);
      digitalWrite(m1ENA, HIGH); digitalWrite(m1ENB, HIGH);
      break;
    case '1': // Elleboog OMHOOG
      digitalWrite(m2IN3, HIGH); digitalWrite(m2IN4, LOW);
      digitalWrite(m2ENA, HIGH); digitalWrite(m2ENB, HIGH);
      break;
    case '2': // Elleboog OMLAAG
      digitalWrite(m2IN3, LOW); digitalWrite(m2IN4, HIGH);
      digitalWrite(m2ENA, HIGH); digitalWrite(m2ENB, HIGH);
      break;
    case '8': // Grijper DICHT
      digitalWrite(m2IN1, HIGH); digitalWrite(m2IN2, LOW);
      digitalWrite(m2ENA, HIGH); digitalWrite(m2ENB, HIGH);
      break;
    case '7': // Grijper OPEN
      digitalWrite(m2IN1, LOW); digitalWrite(m2IN2, HIGH);
      digitalWrite(m2ENA, HIGH); digitalWrite(m2ENB, HIGH);
      break;
    case '3': // Basis KLOKSGEWIJS
      digitalWrite(m1IN1, HIGH); digitalWrite(m1IN2, LOW);
      digitalWrite(m1ENA, HIGH); digitalWrite(m1ENB, HIGH);
      break;
    case '4': // Basis TEKEN KLOKSGEWIJS
      digitalWrite(m1IN1, LOW); digitalWrite(m1IN2, HIGH);
      digitalWrite(m1ENA, HIGH); digitalWrite(m1ENB, HIGH);
      break;
    case '9': // ALLES UIT
      for (int p = 2; p <= 19; p++) digitalWrite(p, LOW);
      break;
    case 'A': // VOORUIT
      digitalWrite(m3IN1, HIGH); digitalWrite(m3IN2, LOW);
      digitalWrite(m3IN3, HIGH); digitalWrite(m3IN4, LOW);
      digitalWrite(m3ENA, HIGH); digitalWrite(m3ENB, HIGH);
      break;
    case 'D': // ACHTERUIT
      digitalWrite(m3IN1, LOW); digitalWrite(m3IN2, HIGH);
      digitalWrite(m3IN3, LOW); digitalWrite(m3IN4, HIGH);
      digitalWrite(m3ENA, HIGH); digitalWrite(m3ENB, HIGH);
      break;
    case 'B': // RECHTS
      digitalWrite(m3IN1, LOW); digitalWrite(m3IN2, HIGH);
      digitalWrite(m3IN3, HIGH); digitalWrite(m3IN4, LOW);
      digitalWrite(m3ENA, HIGH); digitalWrite(m3ENB, HIGH);
      break;
    case 'C': // LINKS
      digitalWrite(m3IN1, HIGH); digitalWrite(m3IN2, LOW);
      digitalWrite(m3IN3, LOW); digitalWrite(m3IN4, HIGH);
      digitalWrite(m3ENA, HIGH); digitalWrite(m3ENB, HIGH);
      break;
  }
}

Aangepaste onderdelen en behuizing

De Android-app (.apk) is beschikbaar in de GitHub-repository. Meer bouwfoto's en instructies:

• Gebruik M-seal om moeren aan motorassen en spuitzuigers te fixeren.
• Zie de afbeeldingen voor de montage van de hydraulische cilinders (spuit + motor).
• Video: YouTube-demo

Schema

Schema's vind je in de GitHub-repo: GitHub (let: link verwijst naar MIA-1, maar project heeft eigen repo).