Arduino機器人ARM 4
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在此說明中，我們將向您介紹Arduino Robot Arm 4DOF機械爪套件的有趣項目。 這個基於Arduino UNO的DIY藍牙機器人套件基於Arduino Uno開發板。 這個非常簡單和易於構建的工具包是適合初學者的Arduino項目，並且是進入機器人技術和工程學的絕佳學習平台。
機械臂採用扁平包裝進行組裝，只需極少的焊接即可啟動和運行。 集成了4個SG90伺服器，該伺服器允許4度運動，並可以用爪抓起輕物品。 手臂控制可以通過4個電位器執行。 讓我們開始吧！
入門：Arduino機器人手臂4dof機械爪套件
什麼是阿杜伊諾？
Arduino是一個基於易於使用的硬件和軟件的開源電子平台。 Arduino開發板可以讀取輸入-傳感器上的燈，按鈕上的手指或Twitter消息-並將其轉換為輸出-激活電動機，打開LED並在線發佈內容。 您可以通過向板上的微控制器發送一組指令來告訴您該怎麼做。 為此，您可以使用Arduino編程語言（基於Wiring）和Arduino軟件（IDE）（基於Processing）。
什麼是IDUINO UNO？
iDuino Uno在ATmega328上。 它具有14個數字輸入/輸出引腳（其中6個可用作PWM輸出），6個模擬輸入，一個16 MHz陶瓷諧振器，一個USB連接，一個電源插孔，一個ICSP接頭和一個複位按鈕。 它包含支持微控制器所需的一切； 只需使用USB電纜將其連接到計算機，或使用AC-DC適配器或電池為它供電即可開始使用。
軟體安裝
在本節中，我們將向您介紹開發平台，在該平台上，您可以將創意思維轉化為代碼，並使其發揮作用。
Arduino軟件/ IDE
雙擊打開基於Windows的應用程序，然後按照說明完成操作（請記住為Arduino安裝所有驅動程序）。 簡單的！
圖1安裝驅動程序
將UNO板與計算機連接
通過藍色USB電纜連接UNO和PC，如果連接正確，您將看到綠色的電源LED亮起，而另一個橙色LED閃爍。
圖2檢查您的特殊COM並記下它的編號
找到您的串行COM號並記下來。
我們需要弄清楚COM當前正在PC和UNO之間通信的通道。 遵循路徑：控制面板| 硬件和聲音| 設備和打印機| 設備管理器| 端口（COM和LPT）| Arduino UNO（COMx）
記下COM號，因為稍後需要。 由於COM端口可能會不時變化，因此此步驟至關重要。 在這種情況下，出於演示目的，我們使用的是COM 4。
玩你的第一個“Hello World”LED example
首先，讓我們告訴IDE在哪裡可以找到我們的Arduino端口以及您當前正在使用哪個板：以下指令（圖3和4）顯示了詳細信息：
端口配置
董事會配置
是時候和你玩第一個簡單的前任了amp樂沿著路徑通過 File | 前任amp萊斯 | 01. 基礎 | 眨。 會彈出一個新的代碼窗口，按箭頭符號上傳。 您會注意到橙色 LED 幾乎每秒閃爍一次。
硬體安裝
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在機架包裝中，從左到右：
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電路焊接
該機器人手臂套件只需要很少的焊接就可以正常工作。 機械臂擴展板用於連接控制器（在此項目中），四個電位計和Iduino UNO板之間的接口。
警告: 使用熱烙鐵時請小心。
圖3機械手ARM板的基本示意圖
準備：
- 一個機械臂擴展板
- 12個XNUMXV黑色電源插孔
- 52P排針
- 一個藍色的外部電源接口
- 一個黑色藍牙接口
然後焊接伺服器和電源插孔的銷釘。
請注意，伺服接口的引腳朝上，Iduino接口的引腳朝下。
然後焊接四個電位器
跳線帽用於機器人手臂擴展板和Iduino UNO板的快捷方式，這意味著您不必單獨為Iduino UNO板供電。
當我們使用一個外部電源12V電池盒時，插入跳線帽。
然後在裸露的電位器上放四個銀蓋。 現在您已經完成了焊接部分！
軟件調試
Arduino UNO代碼上傳
機器人將執行其編程方式。 了解和吸收Iduino UNO董事會內部的內容，即編程代碼是學習過程的關鍵部分。 在本節中，我們的最終目標是確保伺服器和電位計正常工作。
如果這是您的第一個 Arduino 項目，請仔細按照說明進行操作。 首先，從我們的下載相關代碼 web地點。
- 雙擊圖標打開程序並打開 file 在路徑中： File | 打開
- 打開 me_arm3.0 Arduino file
軟件調試
單擊工具欄上帶有向右箭頭的上傳按鈕以上傳您的 file 到聯合國
上傳狀態為“已完成”，如果不是，請檢查 3.2部分，以確保您正確連接UNO
伺服調試
然後讓我們測試一下伺服系統，看看它們是否運行平穩。 當您與相應的電位器一起演奏時，舵機應平穩旋轉。 如果沒有，請確保已正確地使用上述“完成上傳”標誌上傳了代碼，然後將伺服板牢固地插入UNO板上，並使每個引腳正確對齊。 最重要的是，正確插入可靠的電源，下一部分將說明電源說明。 請仔細閱讀，否則可能會燒壞Arduino核心微控制器。
伺服具有三個銷釘：
- 訊號
- 接地
- 電壓控制電路
旋轉角度由PWM（脈衝寬度調製）信號佔空比調節。PWM的頻率通常在30至60Hz的範圍內–這就是所謂的刷新率。 如果刷新率太小，則伺服精度會降低，因為如果刷新率過高，它將開始週期性地失去位置，則伺服可能會開始顫動。 選擇最佳速率很重要，因為伺服電機可以鎖定其位置。
請確保每個伺服系統工作正常，因為它們很難拆卸.
將伺服接口從插槽4到插槽1一對一地連接到UNO伺服插槽，該插槽由相應的電位計控制
將9-12v 2A電源插入帶有跳線帽（伺服板）的Arduino電源插孔中
電源
動力在運行機械臂系統中起著至關重要的作用，因為動力不足會導致伺服轉向器抖動，程序會異常運行。 需要兩個獨立的電源，一個用於驅動Uno開發板，另一個用於驅動電位計伺服控制器。 在本節中，為方便起見，我們向您介紹了幾種電源替代品：
- （推薦）使用5V 2A電源適配器，並將其插入電位器板上的2.1mm DC插座。
- （或者）使用5V 2A電源，並連接到電位計板上的藍色接線端子。
- （推薦）通過Uno板上的9mm DC插座為Arduino UNO開發板使用12v至2.1v電源適配器。
- （或者）使用提供的USB A至B（打印機電纜）從UB充電器，PC或筆記本電腦向Uno板提供穩定的5V電源輸入。
筆記： 修改Uno板上的代碼時，請確保從Uno開發板上卸下機器人手臂伺服控制器板，並斷開Uno板電源。 否則，可能會通過USB端口驅動大電流，從而對您的機器人和PC造成不可挽回的損害。
系統調試
機架安裝
在本節中，我們將指導您完成機器人手臂底座和機架的安裝。
- 剝去機架底座的保護紙
準備物品：
- 根據
- 4個M3螺母
- 4個M3 * 30毫米螺釘
- 如左圖所示組裝零件
準備物品：
- 4個M3螺母
- 4 x M3 * 10毫米
- 螺絲
- 擰緊如左圖所示的螺釘和螺母，這些螺釘和螺母用於固定我們的Iduino UNO板
然後準備以下物品：
- 2個M3 * 8mm螺釘
- 黑色伺服支架
- 黑色伺服架
- 按照以下步驟將電纜線穿過伺服支架孔，以連接到Iduino UNO板
然後將伺服支架支架插入伺服支架的頂部。 現在，您可以看到Servo已固定並夾在支架和支架之間。
- 它應該看起來像這樣
- 然後如左圖所示固定它
- 它應該看起來像這樣
然後準備物品以建造機器人的前臂
- 2 x M3 * 8mm螺絲
- 一個伺服支架
- 一台伺服SG90
- 一個黑色主臂底座
- 用上一個伺服器中指示的相同方法用支架和底座固定伺服器
- 準備物品：
- 1 x M2.5自攻螺釘
- 一個舵角
- 用M2.5自攻螺釘將喇叭固定在黑色的主臂丙烯酸酯上
- 將主臂插入到伺服系統上，然後順時針旋轉它，直到它被編程為逆時針旋轉，直到停止旋轉為止。
- 拉出主臂並將其水平放回原位，這是為了確保Servo會轉動anticloc從該點（0度）開始沿kwise方向旋轉，並且在打開電源旋轉時不會折斷手臂
- 從機架包裝中收集自攻螺釘，並固定在左側，如圖所示
- 用螺釘連接兩個活動接頭，切記不要過度擰緊螺釘，因為它們需要自由旋轉
- 準備物品：
- 2 x M3 * 10毫米
- M3螺母
- 兩個黑色亞克力隔板
- 將兩個隔板丙烯酸板放置在相應的機翼插槽中
- 首先，將隔板插入相應的插槽中，在接下來的步驟中，將在每一側用一個螺釘和螺母將其固定。
- 然後將機架底座插入兩個隔板之間的相應插槽中
- 它應該看起來像這樣
- 用一對螺釘和螺母將隔板固定在主臂底座上。
提示：將螺母固定在插槽中，然後將M3擰入。
- 如左圖所示，將隔板固定在兩側
- 通過以下步驟將前臂和主臂之間的骨架丙烯酸酯固定：
- 2 x M3 * 10毫米
- 兩個堅果
提示：將螺母固定在插槽中，然後將M3擰入。
- 固定另一面
- 然後準備M3 * 6mm螺絲和一個長臂丙烯酸
- 將其固定在右下角
- 然後使用另一個帶有三個活動關節的黑色長臂連接兩個前臂關節
- 請按正確的順序擰緊螺絲。 中間前臂底部的骨幹丙烯酸酯，另一個位於頂部
- 準備以下物品以構建右側支撐臂：
- 兩個M3 * 8
- 一個黑色的圓形墊片
- 一根黑色支撐臂
- 一個黑色三角形支撐連接器
- 如左圖所示固定第一個螺絲。 圓形墊片位於兩者之間。
請不要過度擰緊螺絲，因為有活動接縫，因為它們需要自由旋轉，而又不會摩擦相鄰的丙烯酸樹脂
- 用黑色支撐臂固定另一端。
- 它應該看起來像這樣。 現在，前臂仍然具有三個自由的懸空末端，這些末端最終被連接以固定爪子部分。
- 準備爪形伺服零件：
- 兩個方形伺服支架
- 4個M3 * 8mm螺釘
- 一台伺服
- 兩個連接器配件
- 將方括號放在底部，並根據需要拉出電纜以連接到機器人擴展板
- 它應該看起來像這樣
- 將矩形支架放在伺服器的頂部，並用四顆M3 * 8mm螺釘固定伺服器
- 用兩個M3 * 6mm螺釘將兩個爪固定在矩形伺服支架上。
請記住在兩者之間放置一個黑色的圓形墊片，以減少摩擦。
- 然後收集：
- 4個M3 * 8毫米螺釘
- 一個短連接器
- 一個圓形墊片
- 如圖所示，將其固定在爪子的左側。
記住在兩者之間放置墊片
- 準備以下步驟以連接爪形和三角形支撐連接器：
- 兩顆M3 * 8mm螺絲
- 一個墊片
- 一根支撐臂
- 將支撐臂固定到Triangle連接器上
- 然後，可以用三個懸空的前臂末端固定整個爪部。
請不要擰緊活動關節的螺釘。
- 準備伺服包裝和伺服喇叭中的自攻螺釘。
- 如左圖所示，用自攻螺釘固定喇叭
- 拉開爪子，然後將我們在上一步中創建的短臂插入並擰緊。
- 將Iduino UNO董事會固定在基地上
- 將機器人手臂擴展板放在Iduino UNO板的頂部。
請確保引腳正確連接。
- 然後將機器人手臂系統放在基礎伺服器機架上，並用自攻螺釘將其固定到基礎伺服器上。
現在，您已完成所有安裝！
機架調試
現在是時候將您的伺服器連接到Arduino UNO了。
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伺服1 |
爪形伺服 |
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伺服2 |
主伺服 |
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伺服3 |
前臂伺服 |
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伺服4 |
旋轉伺服 |
請花些時間並按照上述說明進行正確的接線。
伺服具有三個銷釘：
- 訊號
- 接地
- 電壓控制電路
整體系統調試
在打開電源之前，我們仍然需要檢查以下幾件事：
- 確保每個關節都能平穩旋轉，否則會在伺服器中驅動大量電流，從而導致“阻塞”情況，並且伺服器很容易燒毀
- 調節電位器以適應舒適的伺服工作範圍。 伺服機構可以在0到180度之間工作，沒有任何限制，但是對於此特定項目，伺服機構由於機械結構而無法工作。 因此，至關重要的是將電位計更改為正確的位置。 否則，如果四個伺服器中的任何一個被卡住，則伺服器將消耗大電流，這可能會對伺服器造成無法修復的損害。
- 平穩緩慢地更改電位器，因為伺服器需要時間才能轉動
- 電源選項：為伺服器操作提供一致且穩定的電源
與您的手臂機器人玩得開心
手動控制
用於手動控制； 將跳線帽插入機器人手臂擴展板上，您可以通過調節四個電位器來控制機器人手臂。
PC控制界面
在本部分中，您可以通過將USB端口連接到Iduino UNO板來控制機械臂。 通過USB電纜進行串行通訊時，命令是從上位機軟件發送的，該軟件目前僅適用於Windows用戶。
首先，將新的上層計算機軟件控制代碼複製到Arduino UNO板上。
按兩下
“ Upper_Computer_Softwa re_Control.ino”。
然後點擊上傳按鈕。
從下載軟件應用程序 這裡: http://microbotlabs.com/ so 軟件.html, 歸功於microbotlab.com
- 打開應用程序，然後按確定以繼續
- 請在啟動Mecon軟件進行自動端口檢測之前插入Arduino USB，或使用“掃描端口”按鈕刷新可用端口。 選擇USB端口。
- 在這種情況下進行演示，我們使用的是COM6。
此COM編號可能因情況而異。 請檢查設備管理器以獲取正確的COM端口號。
- 通過滑動伺服1/2/3/4桿來控制機器人手臂
現在是時候玩得開心了！ 打開電源，然後查看您的DIY Arduino機器人手臂的運行情況！ 在最終組裝和激活後，機器人手臂可能需要調整和調試。 機器人將執行其編程方式。 弄清楚代碼在做什麼是學習過程的一部分。 重新打開您的Arduino IDE，我們確保一旦您對代碼有深刻的了解，您將學到很多東西。
請從Arduino UNO板上拔下Sensor板並斷開18650電源盒電源以修改代碼。 否則，可能會通過USB端口驅動大電流，從而對您的機器人和PC造成不可挽回的傷害。
該套件只是一個起點，可以擴展以合併其他傳感器和模塊。 你受到你的想像力的限制。
TA0262 Arduino機器人ARM 4自由度機械爪套件手冊– 下載[優化]
TA0262 Arduino機器人ARM 4自由度機械爪套件手冊– 下載
