查看: 46|回复: 1

[项目] 【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子

本帖最后由驴友花雕于 2025-5-21 17:35 编辑

Arduino是一个开放源码的电子原型平台，它可以让你用简单的硬件和软件来创建各种互动的项目。Arduino的核心是一个微控制器板，它可以通过一系列的引脚来连接各种传感器、执行器、显示器等外部设备。Arduino的编程是基于C/C++语言的，你可以使用Arduino IDE（集成开发环境）来编写、编译和上传代码到Arduino板上。Arduino还有一个丰富的库和社区，你可以利用它们来扩展Arduino的功能和学习Arduino的知识。

Arduino的特点是：
1、开放源码：Arduino的硬件和软件都是开放源码的，你可以自由地修改、复制和分享它们。
2、易用：Arduino的硬件和软件都是为初学者和非专业人士设计的，你可以轻松地上手和使用它们。
3、便宜：Arduino的硬件和软件都是非常经济的，你可以用很低的成本来实现你的想法。
4、多样：Arduino有多种型号和版本，你可以根据你的需要和喜好来选择合适的Arduino板。
5、创新：Arduino可以让你用电子的方式来表达你的创意和想象，你可以用Arduino来制作各种有趣和有用的项目，如机器人、智能家居、艺术装置等。

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图1

为什么？因为每个人都需要一个机器人 Claw！本 instructable 将向您展示如何 3D 打印和构建一个简单的机器人爪子，然后将其附加到您的任何 Arduino 项目中。你可以把它放在遥控车上，做一个完整的机器人手臂，或者把它放在一根棍子上，用它来抓东西。

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图3

现在在我们开始之前，这个爪子不会特别强大，不要想象你会用它拿起小孩或大杯咖啡。我使用的 Servo 成本约为 2 美元，所以你真的一分钱一分货，但除此之外，它看起来确实很酷，我设法让我的拿起乐高积木、笔和电池。

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图4

第 1 步：零件清单
您将需要：
使用 3D 打印机
A 烙铁

项目材料
Arduino UNO（或类似产品）
面包板或 protoshield
电位计（POT）
跳线
伺服
一些 3 毫米的细丝（或 3 毫米的螺母和螺栓）

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图5

第 2 步：打印你的爪子
使用附带的 .STL 文件并打印出来。我用木筏打印了我的，不需要脚手架或支撑。如果可以的话，您可以无筏打印，在我的 Up！迷你筏子可以很好地剥离，所以除了需要额外的时间外，它没有麻烦。

第二个 .stl 文件用于 POT 上的旋钮，它是可选的。
打印后将碎片拉开，如果您使用木筏打印，我们就可以制作 THE CLAW......

附件
下载 {{ file.name }}servo_claw_gripper （2）.stl下载以 3D 形式查看
下载 {{ file.name }}旋钮（2）.stl下载以 3D 形式查看

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图11

第 3 步：开始组装爪子
看看这些图片，因为它们可以说 1000 个单词，尽管我也在下面描述了步骤。

如图所示，将盖子放在 Servo 上
使用提供的螺钉之一，将伺服器拧入盖子中。如果您有多余的螺丝，请随时放入 2.
取带有伺服臂缩进的爪臂。将其放在伺服齿轮上，然后将 Servo 的单臂放在凹痕中。它应该很合身。
将臂推入 Cog，使其能够抓住来回移动伺服器，并确保它抓握良好。看第 4 张图，您的伺服器应该在这一点上完全展开。如果它想继续前进，那么拉下手臂并进行调整，这样就是终点。
现在将臂向后稍微缠绕（如图所示）并拧入伺服包随附的小螺钉以固定臂。
如第 5 张图所示，将第 2 个臂固定到位，它应该与第一个臂位于相同的相对位置。
拿起顶板并将其推入到位，注意第 2 个臂下方的盖子上有一个孔。顶板的杆穿过这里，应该卡入到位。
使用剩余的螺丝将两侧拧在一起。有 3 个匹配的螺丝孔，但您的套件中可能只剩下一个螺丝，它会用一个螺丝固定在一起，将其放入前孔中。

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图13

第 4 步：将其放在一起
剪下 6 短片细丝，它们应该长约 8 毫米。
将细丝推入所有孔中。如果您正在努力通过这些，您可能需要找到一个 3 毫米的钻头并轻轻地钻出孔。您实际上可以用手而不是使用钻头来更好地做到这一点。
如图所示安装 2 个支撑
如图所示连接爪子。
使用烙铁（低温）轻轻熔化并压扁灯丝两侧的末端，以免它们脱落。（或者如果你正在使用螺母，请连接它们）。如果你没有烙铁，你可以用热刀或类似的东西熔化它们。
您现在应该有一个可以工作的爪子。前后移动爪子，确保它平稳移动，您可以听到伺服器中的齿轮工作。
如果伺服器不旋转，则您可能没有将臂连接到伺服齿轮上。只要你的爪子有全范围的打开和关闭，它应该可以工作。

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图19

第 5 步：项目接线
如图所示，将 3 根电线焊接到它上面。我发现出来的公引线不太适合杜邦线。但只要对你有用......
暂时不要用电池
在试验板中，将电池的红色和黑色电线分别连接到电源轨 +ve 和 -ve 行
重要提示：使用另一根电线将 Arduino 上的 GND 连接到试验板上的 -ve
将 Servo 上的红线和棕线分别连接到 +ve 和 -ve 导轨。
将舵机上的黄线连接到 Arduino 上的 12 引脚
将电位器的红线和黑线（外线）分别连接到 Arduino 5V 和 GND。
将中间线连接到 Arduino 上的引脚 A0。
就是这样，我们已经准备好编写代码了。请参阅上面的 fritzing 图。

附件
下载 {{ file.name }}爪.fzz下载

【Arduino 动手做】The Claw：3D 打印的机器人爪子图27

第 6 步：项目编码

项目开源代码

#include <Servo.h>

const int potPin = A0;
const int clawPin = 12;

Servo claw;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  claw.attach(clawPin);
  pinMode(potPin, INPUT);    

  testClaw(2);
}

void testClaw(int loops)
{
  for (int i=0;i<loops;i++)
  {
    claw.write(10);
    delay(1000);
    claw.write(170);
    delay(1000);
  }
}


void loop() {

  int potVal = analogRead(potPin);  
  int angleVal = map(potVal, 0, 1024, 0, 180);
 
  claw.write(angleVal);
   
  Serial.print("Pot: ");
  Serial.print(potVal);
  Serial.print(" Claw: ");
  Serial.println(angleVal);

  delay(50);
}
复制代码

将 Arduino 插入 PC 并上传代码。如果您不知道如何作，Arduino.cc 网站上提供了大量信息。

上传后，打开串行监视器并将波特率设置为 9600。

你的爪子应该打开和关闭几次，然后你可以用 POT 控制它。

如果您希望将其与 PC 断开连接并继续使用它，那么您可以从面包板上的电源轨上取一根电线并将其插入 Arduino 上的 VIN，这应该会提供足够的电力来运行 Arduino 进行此演示，但是如果您使用电池组做很多其他事情，您可能需要提供更好的电源来防止它低于5 伏特。

享受！