Processing与arduino互动之4自由度桌面码垛机

夏夜繁星

     因为喜欢机器人，所以接触了arduino，因为喜欢arduino，所以接触了processing。某夜突发奇想，觉得可以用processing的key函数和mouse函数控制桌面码垛机的运动。嘿嘿，刚好利用国庆假期，用了5天实现自己的想法。
ps：网上关于processing与arduino互动的例子还真不多，有也基本是利用processing将arduino输出的数据可视化，
利用processing来控制arduino的基本没有哈。
pps：楼主发现淘宝上有商家直接拿楼主设计的桌面码垛机在卖，本想着共享设计文件是为了大家学习交流用的，没想到居然有人拿来盈利。找店主理论，他居然说是很久前在gradcad上下载的。希望各位网友在浏览淘宝是看到和我一样设计的4自由度机械臂是千万别买呀。

1. [code]/**
   
2. *processing control a 4-DOF mechanical arm
   
3. *by jorneryChen
   
4. *
   
5. *my emial address is [email protected]
   
6. */
   
7. #include<Servo.h>
   
8. 
   
9. #include<LiquidCrystal.h>
   
10. 
    
11. LiquidCrystal lcd(12,11,10,9,8,7);
    
12. 
    
13. Servo myservo;[pre lang="processing" line="1"]/**
    
14. *processing control a 4-DOF mechanical arm
    
15. *by jorneryChen
    
16. *
    
17. *my emial address is [email protected]
    
18. */
    
19. 
    
20. import processing.serial.*;
    
21. Serial port;
    
22. boolean serial;
    
23. //输出参数
    
24. float x=150;
    
25. float y=0;
    
26. float pos1,pos2;
    
27. int pos=72;
    
28. int pos3=90;
    
29. int a=2;
    
30. float posa;
    
31. float A;
    
32. float B;
    
33. float C;
    
34. float D;
    
35. float pi=acos(-1.0);
    
36. //界面参数
    
37. PFont font;
    
38. void setup()
    
39. {
    
40.   size(500,500);
    
41.   frameRate(53);
    
42.   port=new Serial(this,"COM3",9600);
    
43.   font=loadFont("LilyUPCBold-48.vlw");
    
44.   smooth();
    
45. }
    
46. void draw()
    
47. {
    
48.   math_funtion();
    
49.   inter_face();
    
50.   picture();
    
51.   control();
    
52. }
    
53. void math_funtion()
    
54. {
    
55.   A=sqrt(x*x+y*y);//数学方程
    
56.   B=atan(y/x);
    
57.   C=acos(A/300);
    
58.   D=acos(1.0-A*A/45000);
    
59.   D=D/pi*180;
    
60.   posa=B+C;
    
61.   pos1=posa/pi*180;
    
62.   pos2=180-pos1-D;
    
63. }
    
64. void inter_face()
    
65. {
    
66.    background(255);
    
67.   textSize(40);
    
68.   fill(245,12,32);
    
69.   text("C",5,40);
    
70.   fill(38,245,12);
    
71.   text("L",35,40);
    
72.   fill(12,91,245);
    
73.   text("Y",55,40);
    
74.   fill(66,204,227);
    
75.   textSize(40);
    
76.   text("made by yao",120,40);
    
77.   textSize(30);
    
78.   fill(211,191,0);
    
79.   text("this interface shows data only",5,80);
    
80.   fill(0);
    
81.   textSize(20);
    
82.   text("X=",5,110);
    
83.   text(int(x),35,110);
    
84.   text("Y=",85,110);
    
85.   text(int(y),115,110);
    
86.   text("POS=",5,140);
    
87.   text(int(pos),60,140);
    
88.   text("POS1=",105,140);
    
89.   text(int(pos1),175,140);
    
90.   text("POS2=",225,140);
    
91.   text(int(pos2),295,140);
    
92.   text("POS3=",345,140);
    
93.   text(int(pos3),415,140);
    
94.     if((keyPressed==true)&&(key=='i'))
    
95.    {
    
96.      fill(0,211,58);
    
97.     text("opening",250,110);
    
98.    }
    
99.     else if((keyPressed==true)&&(key=='k'))
    
100.     {
     
101.       fill(0,211,58);
     
102.      text("closing",250,110);
     
103.     }
     
104. }
     
105. void picture()
     
106. {
     
107.   strokeWeight(4);
     
108.   fill(255);
     
109.   rect(5,160,490,320);
     
110.   ellipse(170,320,300,300);
     
111.   stroke(0);
     
112.   line(415,170,415,470);
     
113.   float n=map(pos3,0,180,300,40);
     
114.   float m=map(x,0,300,450,190);
     
115.   fill(0,0,150);
     
116.   ellipse(n,m,30,30);
     
117.   float l=map(y,-150,150,170,470);
     
118.   l=constrain(l,170,470);
     
119.   ellipse(415,l,30,30);
     
120. }
     
121. void control()
     
122. {
     
123.   if((keyPressed==true)&&(key=='a'))
     
124.   {
     
125.     x-=a;
     
126.     serial=true;
     
127.   }
     
128.   else if((keyPressed==true)&&(key=='d'))
     
129.   {
     
130.     x+=a;
     
131.     serial=true;
     
132.   }
     
133.   else if((keyPressed==true)&&(key=='w'))
     
134.   {
     
135.     y-=a;
     
136.     serial=true;
     
137.   }
     
138.   else if((keyPressed==true)&&(key=='s'))
     
139.   {
     
140.     y+=a;
     
141.     serial=true;
     
142.   }
     
143.    else if((keyPressed==true)&&(key=='i'))
     
144.    {
     
145.      pos+=a;
     
146.      pos=constrain(pos,72,160);
     
147.      serial=true;
     
148.    }
     
149.     else if((keyPressed==true)&&(key=='k'))
     
150.     {
     
151.       pos-=a;
     
152.       pos=constrain(pos,72,160);
     
153.       serial=true;
     
154.     }
     
155.      else if((keyPressed==true)&&(key=='j'))
     
156.      {
     
157.        pos3+=1;
     
158.        serial=true;
     
159.      }
     
160.       else if((keyPressed==true)&&(key=='l'))
     
161.       {
     
162.         pos3-=1;
     
163.         serial=true;
     
164.       }
     
165.       if(serial){
     
166.           send_data();
     
167.       }
     
168. }
     
169. void send_data()
     
170. {
     
171.   print("pos=");
     
172.   print(int(pos));
     
173.   print(',');
     
174.   print("pos1=");
     
175.   print(int(pos1));
     
176.   print(',');
     
177.   print("pos2=");
     
178.   print(int(pos2));
     
179.   print(',');
     
180.   print("pos3=");
     
181.   println(pos3);
     
182.   port.write('%');
     
183.   port.write(int(pos));
     
184. // port.write(';');
     
185.   port.write(int(pos1));
     
186. // port.write(';');
     
187.   port.write(int(pos2));
     
188. //  port.write(';');
     
189.   port.write(int(pos3));
     
190.   serial=false;
     
191. }

复制代码

Servo myservo1;
Servo myservo2;
Servo myservo3;

int servo =3; //定义舵机信号线接口
int servo1=4;//小臂
int servo2=5;//大臂
int servo3=6;

int pos;
int pos1;
int pos2;
int pos3;

void setup()
{
  lcd.begin(16,2);
  Serial.begin(9600);
  myservo.attach(servo);
  myservo1.attach(servo1);
  myservo2.attach(servo2);
  myservo3.attach(servo3);
  pos=72;
  pos1=60;
  pos2=60;
  pos3=90;
  updateServo();
}
void loop()
{
  recv_data();
  updateServo();
}
void recv_data()
{
  while(Serial.available()>=8)
  {
    char data=Serial.read();
    if(data=='%')
    {
      pos=Serial.read();
      pos1=Serial.read();
      pos2=Serial.read();
      pos3=Serial.read();
      show_data();
    }
  }
}
void show_data()
{
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("pos=");
  lcd.print(pos);
  lcd.print(',');
  lcd.print("pos1=");
  lcd.print(pos1);
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("pos2=");
  lcd.print(pos2);
  lcd.print(',');
  lcd.print("pos3=");
  lcd.print(pos3);
}
void updateServo()
{
  myservo.write(pos);
  myservo1.write(pos1);
  myservo2.write(pos2);
  myservo3.write(pos3);
  delay(8);
}[/code][/code]

夏夜繁星

为何代码发不了？？？再试一次

1. /**
   
2. *processing control a 4-DOF mechanical arm
   
3. *by jorneryChen
   
4. *
   
5. *my emial address is [email protected]
   
6. */
   
7. 
   
8. import processing.serial.*;
   
9. Serial port;
   
10. boolean serial;
    
11. //输出参数
    
12. float x=150;
    
13. float y=0;
    
14. float pos1,pos2;
    
15. int pos=72;
    
16. int pos3=90;
    
17. int a=2;
    
18. float posa;
    
19. float A;
    
20. float B;
    
21. float C;
    
22. float D;
    
23. float pi=acos(-1.0);
    
24. //界面参数
    
25. PFont font;
    
26. void setup()
    
27. {
    
28.   size(500,500);
    
29.   frameRate(53);
    
30.   port=new Serial(this,"COM3",9600);
    
31.   font=loadFont("LilyUPCBold-48.vlw");
    
32.   smooth();
    
33. }
    
34. void draw()
    
35. {
    
36.   math_funtion();
    
37.   inter_face();
    
38.   picture();
    
39.   control();
    
40. }
    
41. void math_funtion()
    
42. {
    
43.   A=sqrt(x*x+y*y);//数学方程
    
44.   B=atan(y/x);
    
45.   C=acos(A/300);
    
46.   D=acos(1.0-A*A/45000);
    
47.   D=D/pi*180;
    
48.   posa=B+C;
    
49.   pos1=posa/pi*180;
    
50.   pos2=180-pos1-D;
    
51. }
    
52. void inter_face()
    
53. {
    
54.    background(255);
    
55.   textSize(40);
    
56.   fill(245,12,32);
    
57.   text("C",5,40);
    
58.   fill(38,245,12);
    
59.   text("L",35,40);
    
60.   fill(12,91,245);
    
61.   text("Y",55,40);
    
62.   fill(66,204,227);
    
63.   textSize(40);
    
64.   text("made by yao",120,40);
    
65.   textSize(30);
    
66.   fill(211,191,0);
    
67.   text("this interface shows data only",5,80);
    
68.   fill(0);
    
69.   textSize(20);
    
70.   text("X=",5,110);
    
71.   text(int(x),35,110);
    
72.   text("Y=",85,110);
    
73.   text(int(y),115,110);
    
74.   text("POS=",5,140);
    
75.   text(int(pos),60,140);
    
76.   text("POS1=",105,140);
    
77.   text(int(pos1),175,140);
    
78.   text("POS2=",225,140);
    
79.   text(int(pos2),295,140);
    
80.   text("POS3=",345,140);
    
81.   text(int(pos3),415,140);
    
82.     if((keyPressed==true)&&(key=='i'))
    
83.    {
    
84.      fill(0,211,58);
    
85.     text("opening",250,110);
    
86.    }
    
87.     else if((keyPressed==true)&&(key=='k'))
    
88.     {
    
89.       fill(0,211,58);
    
90.      text("closing",250,110);
    
91.     }
    
92. }
    
93. void picture()
    
94. {
    
95.   strokeWeight(4);
    
96.   fill(255);
    
97.   rect(5,160,490,320);
    
98.   ellipse(170,320,300,300);
    
99.   stroke(0);
    
100.   line(415,170,415,470);
     
101.   float n=map(pos3,0,180,300,40);
     
102.   float m=map(x,0,300,450,190);
     
103.   fill(0,0,150);
     
104.   ellipse(n,m,30,30);
     
105.   float l=map(y,-150,150,170,470);
     
106.   l=constrain(l,170,470);
     
107.   ellipse(415,l,30,30);
     
108. }
     
109. void control()
     
110. {
     
111.   if((keyPressed==true)&&(key=='a'))
     
112.   {
     
113.     x-=a;
     
114.     serial=true;
     
115.   }
     
116.   else if((keyPressed==true)&&(key=='d'))
     
117.   {
     
118.     x+=a;
     
119.     serial=true;
     
120.   }
     
121.   else if((keyPressed==true)&&(key=='w'))
     
122.   {
     
123.     y-=a;
     
124.     serial=true;
     
125.   }
     
126.   else if((keyPressed==true)&&(key=='s'))
     
127.   {
     
128.     y+=a;
     
129.     serial=true;
     
130.   }
     
131.    else if((keyPressed==true)&&(key=='i'))
     
132.    {
     
133.      pos+=a;
     
134.      pos=constrain(pos,72,160);
     
135.      serial=true;
     
136.    }
     
137.     else if((keyPressed==true)&&(key=='k'))
     
138.     {
     
139.       pos-=a;
     
140.       pos=constrain(pos,72,160);
     
141.       serial=true;
     
142.     }
     
143.      else if((keyPressed==true)&&(key=='j'))
     
144.      {
     
145.        pos3+=1;
     
146.        serial=true;
     
147.      }
     
148.       else if((keyPressed==true)&&(key=='l'))
     
149.       {
     
150.         pos3-=1;
     
151.         serial=true;
     
152.       }
     
153.       if(serial){
     
154.           send_data();
     
155.       }
     
156. }
     
157. void send_data()
     
158. {
     
159.   print("pos=");
     
160.   print(int(pos));
     
161.   print(',');
     
162.   print("pos1=");
     
163.   print(int(pos1));
     
164.   print(',');
     
165.   print("pos2=");
     
166.   print(int(pos2));
     
167.   print(',');
     
168.   print("pos3=");
     
169.   println(pos3);
     
170.   port.write('%');
     
171.   port.write(int(pos));
     
172. // port.write(';');
     
173.   port.write(int(pos1));
     
174. // port.write(';');
     
175.   port.write(int(pos2));
     
176. //  port.write(';');
     
177.   port.write(int(pos3));
     
178.   serial=false;
     
179. }

复制代码

自己一只

楼主的机械臂也分享一下可行？

darkorigin

不错啊 这代码深化下 可以考虑研发机械手了。。。
一些代码。。。。很好的东西~~

夏夜繁星

darkorigin 发表于 2015-10-5 21:51
不错啊 这代码深化下 可以考虑研发机械手了。。。
一些代码。。。。很好的东西~~

大神你说的一些代码是指那些？？？？

wing

虽然我不太明白为什么LZ这么反感别人用你已经公开源代码盈利，
不过这种操作界面的确很直观。
如果移植到触摸设备上应该会有更好的体验。
超赞的说{:soso_e179:}{:soso_e179:}{:soso_e179:}

I-robofan

LZ，下面这段代码，稍微解释下呗，不懂

1. 41.void math_funtion()
   
2. 
   
3. 42.{
   
4. 
   
5. 43.  A=sqrt(x*x+y*y);//数学方程
   
6. 
   
7. 44.  B=atan(y/x);
   
8. 
   
9. 45.  C=acos(A/300);
   
10. 
    
11. 46.  D=acos(1.0-A*A/45000);
    
12. 
    
13. 47.  D=D/pi*180;
    
14. 
    
15. 48.  posa=B+C;
    
16. 
    
17. 49.  pos1=posa/pi*180;
    
18. 
    
19. 50.  pos2=180-pos1-D;
    
20. 
    
21. 51.}
    

复制代码

henrypcw

这个控制会直观点

夏夜繁星

henrypcw 发表于 2015-10-5 23:45
这个控制会直观点

嗯嗯，比我那个好多了，我刚接触processing，以后会更新的。谢谢大神。

darkorigin

夏夜繁星 发表于 2015-10-5 22:20
大神你说的一些代码是指那些？？？？

偶不是大神。。。只是论坛混的太久了。。。潜水员。。。

我是觉得你这些代码优化一下，比如抖动什么的去除一些

还有做成不一定非要processing作为上位机，。。。。
总之 比较零碎的想法

夏夜繁星

I-robofan 发表于 2015-10-5 23:30
LZ，下面这段代码，稍微解释下呗，不懂

这是一个简单的运动方程来着。设小臂与夹持器的连接点的坐标为（x,y）。可以通过几何关系求出x和y与控制大小臂转动的舵机角度的关系。只改变x的值或只改变y的输入值，可以实现夹持器的水平或垂直运动。方便控制。PS（为何我一小时内只能回复一次呀）

夏夜繁星

darkorigin 发表于 2015-10-6 01:35
偶不是大神。。。只是论坛混的太久了。。。潜水员。。。

我是觉得你这些代码优化一下，比如抖动什么的 ...

嗯嗯，抖动是个大问题，http://www.tudou.com/programs/view/zpUtZ78B_w8/用ps2控制都没这么都，我觉得应该是processing与arduino之间的通信有问题。希望各位大神能指点指点。

Damn_intuition

夏夜繁星 发表于 2015-10-6 09:00
嗯嗯，抖动是个大问题，http://www.tudou.com/programs/view/zpUtZ78B_w8/用ps2控制都没这么都，我觉得应 ...

其实是代码问题，电机的控制应考虑负载的状况，根据负载惯性算出合适的加减速曲线。

夏夜繁星

henrypcw 发表于 2015-10-5 23:45
这个控制会直观点

大神，大神，你的processing程序和arduino程序能不能发给我，感激不尽呀呀呀呀
[email protected]

henrypcw

夏夜繁星 发表于 2015-10-6 10:09
大神，大神，你的processing程序和arduino程序能不能发给我，感激不尽呀呀呀呀

这不是我的，是在网上看到的