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[项目] 玩转舵机 | 三轴机械臂

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玩转舵机 | 三轴机械臂图18
图片来源于网络

       在一些科技馆,我们可以看到一些机器人表演,其中就有多轴机械臂,或舞剑,或倒茶,动作灵活精准。我们用几个舵机也可以做出一个机械臂玩一玩。通过旋钮开关来控制各个轴的转动,从而实现模拟手臂的动作。这个项目,再网上已经有人做过,但是我没看到具体的教程,所以将制作过程记录下来供大家参考。本项目可用来学习舵机的使用和“映射”积木的使用。
      这次基于Arduino主控板制作一个手臂和操控器一体的,下次再分享一个使用micro:bit主控板制作的遥控版本的。
玩转舵机 | 三轴机械臂图1

功能介绍
通过调节旋钮开关的角度,控制三个舵机角度的改变,从而实现左右、上下移动,以完成一些基本任务。

演示视频
          

三轴机械臂演示

制作过程
No.1 准备材料
玩转舵机 | 三轴机械臂图2
材料清单:
Arduino主控板  1块
DF V7.1扩展板  1块
电位器 3个
180°舵机  3个

No.2 硬件搭建
玩转舵机 | 三轴机械臂图3
3个电位器分别接到A1、A3、A5引脚

玩转舵机 | 三轴机械臂图4
3个舵机分别接到2、6、10引脚
No.3 编写程序
利用Mind+ V1.6.1编写程序。
玩转舵机 | 三轴机械臂图5

       映射积木,在【运算符】模块内,其功能是将某个范围内的数值转换为另一个范围内的数值。例如:某个同学在英语考试中得了45分(卷面总分为60),如果要将该分数转换成百分制的成绩,就可以用上图所示的方式实现。
      在本项目中,需要将电位器的模拟输入值(范围:0~1023)转换为范围在0~180的数值,以供舵机模块使用。
玩转舵机 | 三轴机械臂图19

机械臂程序

      编写好程序后,上传到主控板,测试是否能实现预定功能。
No.4 设计激光切割图纸

玩转舵机 | 三轴机械臂图20

玩转舵机 | 三轴机械臂图21
设计软件:LaserMaker
No.5 重置舵机的角度

玩转舵机 | 三轴机械臂图22
      重新编写一个程序,上传到主控板,将3个舵机置于90度。然后将舵机和电位器全部拆下,待与椴木板件组合。
No.6 组装盒体
玩转舵机 | 三轴机械臂图6
找到底盒的6块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图7
组装好其中的5片
玩转舵机 | 三轴机械臂图8
将3个舵机的线按上图所示方式穿过底盒的顶板;为了后续工作的方便,可以为3个舵机做好标记。
玩转舵机 | 三轴机械臂图9
      将3个电位器的线按上图所示方式穿过底盒背板的上口。
玩转舵机 | 三轴机械臂图10
将主控板固定到盒体内,重新连接好舵机和电位器。
玩转舵机 | 三轴机械臂图11
玩转舵机 | 三轴机械臂图12
盖上顶板,第1个舵机固定在预留槽中,用螺丝紧固。
*后面还需要打开顶板,暂时不用盖得太紧
No.7 安装第2个舵机

玩转舵机 | 三轴机械臂图13
找出如上图所示的5块小木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图14
组装好其中的4面
玩转舵机 | 三轴机械臂图15
将舵臂用热熔胶固定到底板上
玩转舵机 | 三轴机械臂图16
将组装好的部件安装到第1个舵机的轴上,用螺丝紧固
玩转舵机 | 三轴机械臂图17
将第2个舵机卡进去,装上顶板
No.8 安装第1段臂体

玩转舵机 | 三轴机械臂图23
找到如上图所示的6块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图24

玩转舵机 | 三轴机械臂图25
拔下第3个舵机的线,从上图所示的两块木板件中穿出,再重新连接到主控板。(这一步可以在组装底盒前完成,就不需要再次拔线了)
玩转舵机 | 三轴机械臂图26
安装好其中的5块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图27
将舵臂固定
玩转舵机 | 三轴机械臂图28
固定到第2个舵机的轴上,用螺丝固定。
玩转舵机 | 三轴机械臂图29
装上最后一块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图30
用螺丝固定舵机
No.9 安装第2段臂体

玩转舵机 | 三轴机械臂图31
找到如上图所示的6块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图32
先安装其中的5块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图33
固定舵臂
玩转舵机 | 三轴机械臂图34
安装到第3个舵机上
玩转舵机 | 三轴机械臂图35
装上最后一块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图36
装上一根小木棒,作为吊钩
No.10 组装控制器

玩转舵机 | 三轴机械臂图37
找到如上图所示的6块木板
玩转舵机 | 三轴机械臂图38
组装好其中的5块木板;将模拟角度木块的线拔下,从侧板预留的3个口中穿过,再重新插在主控板的引脚;拔下旋帽。(在组装底盒前完成这一步也可以省去再次拔插的麻烦)
玩转舵机 | 三轴机械臂图39
装上顶板
玩转舵机 | 三轴机械臂图40
装上旋帽
No.11 组装任务盒子
玩转舵机 | 三轴机械臂图41

玩转舵机 | 三轴机械臂图42
找到如上图所示的木板,将木条截成1cm左右的小段
玩转舵机 | 三轴机械臂图43

玩转舵机 | 三轴机械臂图44
将有吊孔的木板与顶板组装在一起
玩转舵机 | 三轴机械臂图45

玩转舵机 | 三轴机械臂图46
安装好其他5块木板,镂空的板子作为底板;然后与顶板组合成一体。
No.12 重新上传程序并调试
玩转舵机 | 三轴机械臂图47
       将程序重新上传到主控板,根据运行情况进行适当调整。


gada888  版主

发表于 2020-1-19 08:49:53

手工很赞
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kylinpoet  初级技神

发表于 2020-2-18 15:58:53

多谢分享,学习了。
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DFSJ9KiX7OI  学徒

发表于 2020-4-14 21:20:19

爱了爱了
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Vibranium  高级技师

发表于 2020-4-15 17:29:46

膜拜大佬,我有机会也搞个玩玩
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winnifred  学徒

发表于 2021-12-13 15:24:08

切割的文件能否发一份 谢谢
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怀若谷  高级技匠
 楼主|

发表于 2022-1-2 10:23:31

winnifred 发表于 2021-12-13 15:24
切割的文件能否发一份 谢谢

自己看着画吧,用的材料不一样不一定合适
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