【研究开源机器臂】（3）：低成本实现200多元实现，开源...
开源机械臂资料
文章分类：
https://blog.csdn.net/freewebsys/category_5782941.html
前面讨论了相关的技术调研。
1，首先是设备购买机械臂 170 - 180 左右，大家可以去小黄鱼去找找
第一次折腾，价格便宜就行。
2，控制方案，使用Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 进行设备控制，成本 30 元
https://detail.1688.com/offer/656424665619.htmlv3 雕刻机扩展板+ A4988套件 21 元：
https://detail.1688.com/offer/710743362308.html
3，控制方案，参考太极创客 文章，使用AccelStepper库 进行控制
http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pins
需要一个 12 v 的供电电源，高电压会导致抖动。 42 步进电机电压是 12 v。
4，演示控制的全部控制代码，只适用Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 这个方案的引脚
因为是特别针对 Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 这个进行的引脚配置。
要是标准的arduino 可以参考 太极创客的文章：
http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pins
主要是引脚的不同，其他都一样。
选择 wemos d1 r32 版本：
Arduino Uno CNC ShieldD1 R32 - ESP32
D0 RXRX0
D1 TXTX0
D2 X-STEPIO26
D3 Y-STEPIO25
D4 Z-STEPIO17
D5 X-DIRIO16
D6 Y-DIRIO27
D7 Z-DIRIO14
D8 ENIO12 拆掉CNC板子上的10K上拉电阻
D9 X-、X+IO13
D10 Y-、Y+IO05
D11 Z-、Z+IO23
D12 A-STEP、SpinEnIO19
D13 A-DIR、SpinDirIO18
代码：
/*Arduino CNC电机扩展板驱动4个NEMA17步进电机示例程序http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pinsBy 太极创客（http://www.taichi-maker.com）2019-03-10 @2023.09.09 修改，只适配Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3方案*/#include <AccelStepper.h>//本示例程序使用AccelStepper库 // 定义电机控制用常量const int enablePin = 12;// 使能控制引脚 const int xdirPin = 16; // x方向控制引脚const int ydirPin = 27; // y方向控制引脚const int zdirPin = 14; // z方向控制引脚const int xstepPin = 26; // x步进控制引脚const int ystepPin = 25; // y步进控制引脚const int zstepPin = 17; // z步进控制引脚const int moveSteps = 100; //测试电机运行使用的运行步数const int stepperMaxSpeed = 550;const int stepperAcceleration = 55;AccelStepper stepper1(1,xstepPin,xdirPin);//建立步进电机对象1AccelStepper stepper2(1,ystepPin,ydirPin);//建立步进电机对象2AccelStepper stepper3(1,zstepPin,zdirPin);//建立步进电机对象3void setup() {Serial.begin(115200);pinMode(xstepPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988x步进引脚为输出模式pinMode(xdirPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988x方向引脚为输出模式 pinMode(ystepPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988y步进引脚为输出模式pinMode(ydirPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988y方向引脚为输出模式 pinMode(zstepPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988z步进引脚为输出模式pinMode(zdirPin,OUTPUT); // Arduino控制A4988z方向引脚为输出模式pinMode(enablePin,OUTPUT); // Arduino控制A4988使能引脚为输出模式digitalWrite(enablePin,LOW); // 将使能控制引脚设置为低电平从而让 // 电机驱动板进入工作状态 stepper1.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed); // 设置电机最大速度stepper1.setAcceleration(stepperAcceleration);// 设置电机加速度stepper2.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed); // 设置电机最大速度stepper2.setAcceleration(stepperAcceleration);// 设置电机加速度stepper3.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed); // 设置电机最大速度stepper3.setAcceleration(stepperAcceleration);// 设置电机加速度pinMode(2, OUTPUT);} void loop() {// 控制步进电机1往复运动if (stepper1.currentPosition() == 0 ){ stepper1.moveTo(moveSteps); digitalWrite(2, HIGH); // turn LED on } else if ( stepper1.currentPosition() == moveSteps){ stepper1.moveTo(0); digitalWrite(2, LOW); // turn LED off} // 控制步进电机2往复运动if ( stepper2.currentPosition() == 0 ){ stepper2.moveTo(moveSteps); } else if ( stepper2.currentPosition() == moveSteps){ stepper2.moveTo(0); } // 控制步进电机3往复运动if ( stepper3.currentPosition() == 0 ){ stepper3.moveTo(moveSteps); } else if ( stepper3.currentPosition() == moveSteps){ stepper3.moveTo(0); } stepper1.run(); // 1号电机运行stepper2.run(); // 2号电机运行stepper3.run(); // 3号电机运行}
5，运行效果，说明和视频演示
https://www.bilibili.com/video/BV1uP41187EJ/
6，总结
低成本实现200多元实现，终于调试好了。
主要花费是3d打印的开源机械臂，170-180左右。
控制芯片使用：Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3
工具使用 arduino + ESP32 + AccelStepper 库进行开发
目前还有一点抖动，估计是电压过高导致的，使用了24v电压，但是 42 电机估计只能用12v 电压。
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