玩转舵机 | 同步机械臂

创作说明

      时光荏苒，翻看“玩转舵机”系列作品的发布时间，竟已是一年前。那时候，还没有“新冠”这个词。这次为什么又会捡起这个主题再创作呢？源于DF寄了几个离合舵机给我试用。

      这款舵机产品确实给力，后面会有一个简单的评测。该拿它来做个什么作品呢？一直没有好的想法，搁置了好久。上周在逛DF创客论坛的时间，留意到有一个"再造创客挑战赛"活动，号召进行经典再造。活动我没想参加，不过思路倒可以拿来一用。正好浏览到一个“同步机械臂”的帖子，这个作品的实现原理其实跟我做的“三轴机械臂”是一样的。何不再造一个“同步机械臂”呢？

      我做的这个“同步机械臂”，有几个创新点：（1）没有借助现成的机械手成品，而是使用激光切割椴木板自行构建模型，外观上更新颖，成本更低；（2）设置了“实时同步”、“延时模仿”两种模式；（3）可以和原来的“三轴机械臂”一样做任务，注重趣味性。

     了解“三轴机械臂”作品，可点击下方链接：

https://mc.dfrobot.com.cn/thread-301774-1-1.html

“同步机械臂”演示视频

离合舵机

       当舵机在机器人、模型等运转复杂的环境下使用时，经常发生舵机卡齿烧坏、被堵转导致损坏等情况。

       DF推出了一系列带离合功能和电子保护的舵机，很好的解决了这个痛点。

       离合功能

       当舵机在正常运行期间有外力改变其角度时， 通过离合功能舵机能自动复位并继续工作，弥补了普通舵机在运作期间受外力改变角度容易损坏的缺点。

       电子保护

       当舵机被堵转5秒后舵机将自行断电保护，防止舵机因被堵转而烧毁。

      下面是我录制的一段测试视频，相信大家一定会喜欢上这一款舵机。

离合舵机测试视频

制作过程

No.1 准备材料

材料清单：

Arduino主控板  1块

DF V7.1扩展板  1块

旋钮电位器 3个

180°离合舵机  3个

数字按钮模块 2个

No.2 硬件搭建

3个电位器分别接到引脚A0、A1、A2

3个舵机分别接到引脚10、11、12

2个数字按钮分别接到引脚2、3

No.3 编写程序

利用Mind+ V1.6.6编写程序。

        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 绘图、切割

利用激光建模软件LaserMaker进行图纸绘制。

利用激光机进行切割加工。

No.5 组装步骤

组装底盒

安装舵机和数字按钮

固定主控板

虚合上顶板

安装左边的机械臂

关节处使用电位器连接

安装右边的机械臂

关节处使用舵机连接

组装完成

总结反思

       虽然两次做的机械臂的原理相同，但是经过外型和结构的再造，作品的功能却有了极大的改变，这应该是创客作品创作的一大方向。

       在编程中遇到了一个问题，有待后期进行学习并解决。舵机的旋转角度范围是180°，而旋钮电位器的旋转角度范围是270°。为了保持运动幅度的一致，使用“映射”指令时，采用了“170—853”映射到“0—180”的算法。当旋钮电位器的模拟值大于853时，预设是舵机会停止在180°处，但是实际运行时舵机却会反向旋转一定的角度。后来尝试增加使用“约束”积木，还是会产生同样的情况。

       在“延时模仿”模式下，经过反复测试，最快只能做到每隔0.5秒采集一次数据，否则运行不正常。这样导致机械臂延时模仿时，动作不够连贯顺畅。我想应该可以通过更好的算法来改进。

     希望各位高手不吝赐教！

厉害，学习了