XQ-POWER舵机 发表于 7 天前

如何用舵机制作机器人(2)?

四、硬件组装步骤1. 搭建结构框架
[*]按设计组装骨架:用螺丝将结构件(如 3D 打印的底座、大臂、小臂)固定,确保框架稳固无松动。
[*]示例(机械臂):底座用亚克力板固定,大臂和小臂用轻质连杆(如 3D 打印件)连接。
2. 安装舵机
[*]将舵机嵌入结构预留的安装位,用螺丝固定(注意舵机输出轴朝向关节旋转中心)。
[*]舵机输出轴安装舵盘:舵盘对准输出轴齿纹,用配套螺丝拧紧,确保转动时无打滑。
[*]连接关节:舵盘与相邻结构件用螺丝或扎带固定(如关节 2 的舵盘连接底座和大臂)。
3. 电路连接舵机、控制器、电源的接线是核心,需严格区分正负极和信号线:


[*]舵机接线:舵机通常有 3 根线(颜色可能不同,需查看 datasheet):
[*]VCC(电源线):红色 / 棕色,接 5V 电源;
[*]GND(地线):黑色 / 蓝色,接控制器 GND 和电源 GND(共地);
[*]SIG(信号线):橙色 / 黄色,接控制器数字引脚(如 Arduino 的 D2、D3、D4)。

[*]电源连接:
[*]若舵机数量≤2:可直接用 Arduino 的 5V 引脚供电(注意 Arduino USB 供电最大电流约 500mA,SG90 工作电流约 100-200mA / 个);
[*]若舵机数量≥3:需外接 5V 电源(如 2A 开关电源),电源正极接舵机 VCC,负极接控制器 GND 和舵机 GND(共地才能通信)。

[*]控制器连接:Arduino UNO 通过 USB 线连接电脑(编程和供电),舵机信号线接数字引脚(如 D2、D3、D4)。
五、软件编程(以 Arduino 为例)使用 Arduino 的Servo库控制舵机角度,步骤如下:
1. 环境准备
[*]下载安装 Arduino IDE,选择开发板(如 “Arduino UNO”)和端口(设备管理器中查看)。
2. 基础代码框架以下代码控制 3 个舵机分别转动到指定角度,实现机械臂基础动作:

cpp


运行







#include <Servo.h>// 引入舵机库// 定义3个舵机对象Servo servo1;// 关节1(底座旋转)Servo servo2;// 关节2(大臂摆动)Servo servo3;// 关节3(小臂摆动)// 定义舵机连接的引脚const int pin1 = 2;const int pin2 = 3;const int pin3 = 4;void setup() {// 初始化舵机,指定控制引脚servo1.attach(pin1);servo2.attach(pin2);servo3.attach(pin3);    // 初始位置:全部归中(90°)servo1.write(90);servo2.write(90);servo3.write(90);delay(1000);// 等待舵机到位}void loop() {// 动作1:底座旋转到0°,大臂抬起,小臂放下servo1.write(0);    // 底座左转servo2.write(120);// 大臂抬起(角度增大,向上摆)servo3.write(60);   // 小臂放下(角度减小,向下摆)delay(1500);      // 等待1.5秒    // 动作2:底座旋转到180°,大臂放下,小臂抬起servo1.write(180);// 底座右转servo2.write(60);   // 大臂放下servo3.write(120);// 小臂抬起delay(1500);}





3. 代码说明
[*]Servo.attach(pin):绑定舵机到指定引脚,初始化 PWM 控制。
[*]Servo.write(angle):控制舵机转动到angle度(0-180°)。
[*]delay(ms):延时等待舵机完成转动(根据动作幅度调整,一般 500-2000ms)。
六、调试与优化1. 基础调试
[*]单独测试舵机:先接 1 个舵机,运行简单代码(如servo.write(0); delay(1000); servo.write(180);),检查是否顺畅转动,有无异响或卡顿。
[*]排查接线问题:若舵机不转,用万用表测舵机 VCC 是否有 5V 电压,信号线是否接对引脚,GND 是否共地。
[*]调整角度范围:若舵机转动时卡顿,可能是机械干涉,需减小代码中的角度范围(如限制在 30°-150°)。
2. 常见问题及解决
问题现象可能原因解决方法
舵机抖动电源电压不稳 / 信号线干扰外接稳压电源,信号线远离电源线,加电容滤波
动作卡顿扭矩不足 / 结构干涉更换大扭矩舵机,打磨结构件消除干涉
控制器重启舵机启动电流过大外接独立电源,避免与控制器共用供电
角度偏差舵机校准问题用Servo.writeMicroseconds()微调脉冲值


3. 进阶优化
[*]加入传感器:例如用超声波模块(HC-SR04)检测距离,让机械臂避开障碍物;用电位器(10kΩ)手动调节舵机角度(读取analogRead()值映射到 0-180°)。
[*]远程控制:通过蓝牙模块(HC-05)接收手机 APP 指令,动态控制舵机动作(需在代码中解析蓝牙数据)。
[*]运动规划:多舵机协同运动时,通过代码计算各关节角度,实现末端平滑轨迹(如画圆、直线)。

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