第一代uArm市场上已经买不到了,当时的价格也要好几千。好贵,买不起怎么办?自己动手做一个,如何?
uArm 成品图
uArm 机器臂码垛机器人紧张包括亚克力构造、舵机、掌握模块、气泵系统四个硬件部分和掌握软件部分。
亚克力构造是机器臂的主体构造,起到运动和支撑浸染,是由几个平行四边形机构组合而成;舵机统共有三个,这是个三轴机器人,一个舵机装在底座,掌握机器人旋转,两个舵机装在侧边,掌握手臂前后和高下运动;掌握模块是机器臂的大脑,紧张是Aarduino UNO R3 开拓板以及一些掌握模块构成;这是个真空抓取的码垛机器人,以是气泵系统是必须的,靠真空吸盘吸附物体,并且移动物体。uArm的机器臂是开源的,上uArm官网下载干系资料(可以找小煜要哦)。资料包含图纸,安装顺序以及零件型号。包括了舵机、掌握器、气泵等的型号,以及所须要的螺钉螺母型号。有了这些,就不用一点一点做设计了。把稳一下哦,不是上面写的所有东西都能轻易买到,以是要找替代品或者更便宜的零件。
首先我们先来搞定亚克力构造,这个大略:
官网上供应亚克力构造的图纸,如下。全体机器臂的构造都是由3mm和5mm厚的亚克力板经激光切割成一系列小零件,然后用螺钉固定而成。
CAD 图纸
有图纸就可以到某宝上找商家加工,这一套不贵,小煜用了60RMB。
除了亚克力塑料,还要螺钉、螺母、铜柱、轴承,也在某宝一起买了。如果讲究品质,可以在各个运动的地方都加上轴承,某宝买就行,但是要把稳孔与轴承的匹配。末了便是底座的吸盘。这一套花了100RMB,小煜往多了买,防止不足用。紧张是法兰轴承贵,可以考虑不用。
法兰、轴承购物图
螺钉、铜柱购物图
吸盘购物图
舵机接下来是舵机:
官方舵机彷佛比较贵,而且买不到,以是找同类型的代替就好。小煜买的舵机如下,75RMB一个,买三个。225又没了。当然,你也可以买便宜一点的,事实证明,便宜的也好用。咱们也不会用这个机器人搬砖,对吧?
舵机图
气泵系统然后是气泵系统:包括气泵,开关阀,软管,吸盘,吸盘座等。
这部分是最麻烦的,由于官方零件彷佛是订制的,没有型号没有名称,根本找不到,只能通过某宝上的资源自己拼出一个别系。
首先是吸盘和吸盘座,吸盘用于抓起物品;吸盘座用于固定,买!
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吸盘和吸盘座
下面是真空气泵,用于供应真空状态,通电后气泵事情,吸盘真空吸取物体。买!
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真空气泵
然后是电磁开关阀,用来掌握空气通和断。打开真空泵后,掌握电磁阀通断就能完成物体的抓起和放下。还是买!
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电磁开关阀
末了是软管,还是买买买!
这部分又花 55 RMB。
先来看看半成品:
uArm机器构造半成品
掌握模块接下来是重中之重——掌握模块
单片机当然是选择Aarduino UNO R3 开拓板,这个官方原版须要138RMB。当然你可以选择仿制版,只要30旁边。建议支持正版。
Aarduino UNO R3 开拓板
只有开拓板是不足的,还要有扩展板,不然无法连接三个舵机和其他实行器。这个10RMB搞定。
扩展板
这时候舵机可以掌握了。然后还有气泵和电磁阀怎么掌握呢?小煜用的是两路继电器模块,这个3到4元搞定。
继电器模块
接下来便是电源干系了,没电可弗成。9V电源适配器一个(12V的更好),供舵机和气泵;然后来一个可调降压模块用于单片机供电。统共40RMB不到。
电源适配器
降压模块
要掌握全体机器臂的运动还须要一个输入设备。有两个选择
一是选择双轴按键摇杆传感器,最好买两个,统共7RMB。
二是选择2.4G无线 PS2手柄,这个贵了要40RMB。
双轴按键摇杆传感器
2.4G无线 PS2手柄
OK,到目前为止,所有硬件设备准备完毕。
掌握器连接好后,如下。(彷佛接线有点乱 ̄□ ̄||)
掌握系统连接图
末了来个成品图:
成品图
软件末了须要完成的便是软件了。
实在可以选择直接辞官网下载,官网的软件能让机器臂动起来,但是这么多的硬件都是自己搭的,很多操作是兼容不了的。以是小煜选择从头开始,自己编程,而且重点是自己编程可以有更多的扩展,可玩性更好。
开拓软件当然是Arduino IDE,C语音根本,编程大略。
开始编程之前须要知道的是:如果想要机器手臂向前平移10mm,各个舵机须要转多少角度?
这个时候就须要学数学了,实在全体机器构造是个平行四边形机构,可以以舵机的旋转中央为原点建立直角坐标系,求解三角函数方程。(如下图)
打算过程
算出x,y和角度α,β的关系。x,y是机器臂前真个横纵坐标,角度α,β是旁边两个舵机的旋转角度。
接下来开始编程了:
涉及到舵机掌握,传感器掌握等等程序,我就不详细阐明了。
编程界面
将程序烧到Arduino里,开始调试,这样大功告成!
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秀一颠簸图:
为了操作方便呢,我还是用了无线 PS2手柄,由于这个玩起来很嗨,像打游戏。而且可以掌握更多操作。
手柄掌握
拿动手柄,掌握机器人,移动公交卡,硬币都不在话下了
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怎么样,是不是很好玩,还可以有更多扩展,比如做一个夹子,用它夹东西。或者装上笔用来写字;连接手机和电脑掌握;加上摄像头,做个AI视觉机器人等等,只要发挥想象,它无所不能。
总结
末了我们来算算钱:哎呀!
居然也要700+;但是比起大几千的原版还是便宜不少的。(但偷偷见告你,小煜可不止花了这点钱,由于常常买错了,或者买多了o(╥﹏╥)o),以是精准的预算非常主要。进一步省钱攻略:小轴承可以统统不要,省几十,可以用便宜的舵机,又省100多。其他的就须要一个钱打二十四个结了。有没有兴趣自己做一个呢?
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