三款免费开源的三自由度机械臂

本期太极创客为大家介绍的是很多创客朋友们都热衷的机械臂,机械臂分好多种。在这里,有跟MeArm相似的MK2机械臂、相比之下MK2在体积、载重、稳定性等方面都更加优秀!

也有步进电机驱动的机械臂,并带有PC端上位机,可轻松实现示教再现(动作记录)、搬运等功能;更有机器视觉实现抓取的机械臂……总有一款您喜欢的。

MK2 机械臂

Arduino MK2 机械臂
Arduino MK2 机械臂

这是一个3D打印机械臂臂,它是由以前较小的一个EEZYbotARM的版本迭代所得,所以简单地称它为MK2。

Arduino MK2 机械臂
Arduino MK2 机械臂

它更大更强,而且比EEZYbotARM具备更大的有效载荷。它没有明确的设计目的,为的只是给教育提供合适的硬件。

Arduino MK2 机械臂
Arduino MK2 机械臂

它以 ABB公司出品的 IRB 460工业机械臂为原型等比缩小​(比例为1:7)。采用MG995舵机驱动,并且带有蓝牙APP上位机。上手难度不高,推荐新手。

MK2 机械臂资料下载(百度网盘)
提取码:aavb

搬运 机械臂

Arduino 搬运机械臂
Arduino 搬运机械臂

这个开源的3自由度机械臂项目是基于步进电机控制的,由3个42步进电机,1个28BYJ-48步进电机组成,传动方式采用齿轮啮合,具有更高的精度;

Arduino 搬运机械臂
Arduino 搬运机械臂

在主控板方面由Arduino Mega2560配合3D打印机扩展板RAMPS1.4/1.5;在驱动器方面,42步进电机由TB6560或A4988驱动;

Arduino 搬运机械臂
Arduino 搬运机械臂

该机械臂的固件里写有3自由度机械臂的运动学算法,有基础的DIY爱好者可自行解读,然后根据自己的需要进行二次开发;同时该项目开发者还开发PC端上位机,使我们可以用电脑连接控制板来操作3自由度机械臂。
搬运机械臂资料下载(百度网盘)
提取码:3om6

视觉抓取机械臂

Arduino 视觉抓取机械臂
Arduino 视觉抓取机机械臂

这是一种非常灵活的设计,配合摄像头可实现视觉抓取,并可以根据需要进行加强和改进。

Arduino 视觉抓取机械臂
Arduino 视觉抓取机械臂

正如您所见,这款机械臂上手难度较大,不建议新手制作,需要有一定开发经验、技术以及经费加持。

Arduino 视觉抓取机械臂
Arduino 视觉抓取机械臂

有效范围是在每个130毫米臂的未端测量(如图中红点所示)。操作范围与标准机械臂非常相似,但正如您在上图看到的,它旋转了90度,沿Y轴的位移更大。

臂可以支持广泛的运动,但由于其设计而具有一些机械限制。这些计算已经考虑在操作范围内,上图显示了您可以从该模型中获得的角度范围。

视觉抓取机械臂资料下载(百度网盘)
提取码:7lmg

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太极创客即将发布最新教程《零基础入门学用Arduino教程 – 专项教程篇(电机部分)》

经过我们的努力,《零基础入门学用Arduino教程》系列最新教程“专项教程篇(电机部分)”已经基本完成,即将于近日与各位见面了。

这一部分教程中,我们将应广大关心太极创客团队的朋友们要求,着重介绍如何使用Arduino控制电机的方法。

电机

在这部分教程中,您将学会如何使用Arduino控制模型电机。

模型电机
模型电机

了解很多朋友都感到困扰的步进电机基本工作原理和控制方法。

步进电机结构与原理
步进电机结构与原理
Arduino通过A4988模块控制步进电机电路连接说明(完整版)
Arduino通过A4988模块控制步进电机电路连接说明(完整版)
28BY-J48-步进电机
28BY-J48-步进电机

登上了Arduino控制电机的新大陆后,我们自然要试试身手,做一些有趣的项目。在这一期教程中我们还会向您展示一系列有趣的项目制作。其中之一就是如何将电机应用到乐高模型中。抛开那些价格昂贵的乐高电机配件,我们依然可以让心爱的模型”活”起来!

Arduino配合乐高模型
Arduino配合乐高模型

基于Arduino的开源机器人项目InMoov

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2013年1月,法国一位名叫盖尔·朗葛文(Gael Langevin)的雕塑家仅花了800美元(约合人民币4975元)就自创了一台真人大小的机器人。

InMoov 机器人动作
InMoov 机器人动作

当时已经有41岁的朗葛文说:“这件事的难度和组装宜家家居橱柜差不多,”并且每完成机器人身体的一部分,朗葛文都会与人分享他的制作过程以及所需的材料等。“有时我还会附加上一些程序的说明,这样机器人就可以识别人的语音命令了。”

inmoov_robot_arm_3d_print4
inmoov_robot_arm_3d_print4

朗葛文表示:“现在机器人InMoov可以实现抓东西、摇晃头部以及伸展手臂的功能,当我给它制造脚时,我想事情会变得更加有趣。”

InMoovBabyverySmall-679x10241
InMoovBabyverySmall-679×10241

朗葛文承认自己在制造机器人方面还是一个新人,为了让机器人的手臂可以移动,在制造过程中朗葛文还自学Arduino微控制器编程以及很多电子知识。

InMoov的核心控制器是Arduino Mega以及Arduino Uno 。如您对这款机器人感兴趣并且希望获得制作InMoov的所有3D打印文件等信息,请您前往:

http://inmoov.fr/

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焊接其实很简单 – 漫画教你怎么做

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无论是您想要制作自己的机器人系统,还是想要打造未来感十足的智能家居,有一项基本技能是一定要扎扎实实修炼好的。那就是-焊接电子元件。

对于这项技能,很多朋友会有些排斥,因为焊接电路很枯燥,而且对于零基础的朋友也无从下手。

为了让那些对焊接电路还没有概念的朋友了解焊接电路的基本知识和如何进行基本训练,我们为您准备了这本免费的漫画小书。

您可以在我们网站阅览这本书,如果想要下载这本漫画书,请点击这里

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STAR – 来自UC伯克利的机器小强

STAR的原始设计来自于加州大学伯克利分校的Biomimetic Millisystems Lab (仿生微系统实验室)。我们在为您寻找有趣的机器人项目时,无意中在油管看到了一个很棒的小哥(油管ID:Potent Printables)根据这家实验室发表的论文DIY了这款STAR机器人。

机器人采用Arduino Pro Mini作为核心控制器
机器人采用Arduino Pro Mini作为核心控制器

STAR的核心控制器是Arduno Pro Mini。它几乎是Arduino家族中最小的一款开发板。事实上,它比Arduino Nano还要小一圈。正是因为追求迷你的身材,Arduino开发者将这款开发板的USB接口去掉了,所以想要对这款开发板上传程序,需要额外使用USB转TTL模块才行。

STAR机器人
STAR机器人

STAR的核心控制器是Arduno Pro Mini。它几乎是Arduino家族中最小的一款开发板。事实上,它比Arduino Nano还要小一圈。正是因为追求迷你的身材,Arduino开发者将这款开发板的USB借口去掉了,所以想要对这款开发板上传程序,需要额外使用USB转TTL模块才行。

初看STAR感觉它和小强很像,于是我们根据Potent Printables小哥留下的线索找到了设计STAR的实验室,果然在这家实验室里看到了很多以昆虫为原型的仿生机器人项目。

该实验室网站:https://people.eecs.berkeley.edu/~ronf/Biomimetics.html

出于好奇,我们又在网上找了找关于昆虫仿生为工程设计所作出的贡献,然后发现了下面这些有趣的资料。

仿蜂巢轮胎

仿蜂巢轮胎
仿蜂巢轮胎

Resilient技术公司和威斯康星州大学麦迪逊分校聚合体工程学中心的开发人员设计了模仿蜂巢结构的轮胎。这种轮胎具备较高的承重能力,可抵御临时爆炸装置袭击并且能够在遇袭后仍以每小时50英里(约合每小时80公里)的速度行驶。

Dew Bank水壶
灵感来自甲虫的水壶

灵感来自甲虫的水壶
在世界上一些严重缺水的地区,只有富有革新性的发明创造才能真正确保饮用水的洁净与安全。设计师帕克·基特所设计的“露水库”水壶模拟了甲虫雾中取水的方式,水壶背部的脊状结构能够收集露水。这款水壶采用不锈钢圆顶造型,早晨时的温度低于空气,所形成的露水会滑落至一个收集道,收集起来的水就可以供人饮用了。

好了,还是言归正传。以下是我们为您整理的STAR机器人制作资料。

STAR 3D 打印零件
STAR 3D 打印零件

制作材料清单:https://pan.baidu.com/s/1S0yq2eOliHU5PwT-MqC6uA

3D打印源文件(STL格式):https://pan.baidu.com/s/1Y9jiLBN_LFS56Bu7ffDi_g

Arduino代码以及组装说明:https://pan.baidu.com/s/1f2wLFE9TEr2eb9_snuuo9g

STAR项目论文:https://pan.baidu.com/s/1LNY-chxYbPaAgd9G1qdaCw

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SMARS-基于Arduino Uno的开源模块化机器人

SMARS是一款基于Arduino Uno开发板的教育机器人。它的设计初衷是为了更多年轻人学习机器人知识,因此它的组装很简单。无需焊接电路只需要像拼装乐高一样就可以搭建起这款可爱的小机器人。同时它采用模块化设计,这就让你可以自定义你的SMARS。

SMARS模块化机器人
SMARS模块化机器人

比如你想要你的机器人具有避障功能,那么就为它装上超声避障模块然后把相应的代码上传给Arduino就好了。

smars-arduino-robot
装上超声模块的smars

同样的,假如想要它具有画线功能,那么就拆掉超声模块装上画笔模块就可以了。

smars-arduino-robot
SMARS机器人模块

另外它的主要元件除了有Arduino Uno开发板还有Arduino电机扩展板。目前太极创客正在努力准备Arduino控制直流电机和步进电机的教程,届时您会看到Arduino配合电机扩展板的详细视频讲解!

SMARS采用Arduino电机扩展板
SMARS采用Arduino电机扩展板

可惜它的零部件都是3D打印的,所以对于没有3D打印机的朋友可能会有一些障碍,希望良心商家能够早点发现它并把它尽早投入市场。

smars机器人轮子零件图
smars机器人轮子零件图

当然,Smars依然是开源的。以下是制作它所需要的资源文件。

– 3D打印文件(stl格式)
百度网盘下载网址: https://pan.baidu.com/s/12doFWRn3NvBmBvewwRC0sg

– 组装说明书(pdf格式)
百度网盘下载:https://pan.baidu.com/s/1ZG44oZ3ffDRONmTMJ6ViSw

– Arduino源代码
百度网盘下载:https://pan.baidu.com/s/1rwdR7GNJYT_Ybo3mHAh7ew

Arduino自平衡机器人/智能手机无线蓝牙控制

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这是一款可以通过智能手机使用蓝牙控制的自平衡机器人。

对于自平衡机器人来说,网上有很多设计资源,我们太极创客给大家介绍这一款自平衡机器人是因为它的所有材料都很容易获取到。(不像很多网上类似的机器人都需要购买特殊框架甚至需要3D打印才可以。)

首先这款自平衡机器人使用了Arduino控制器,这对于很多朋友来说更容易操作。

其次它的框架使用的材料为丝杆还有洞洞板亚克力板等,简单有效!当然,你如果不喜欢它的设计,自己修改也是完全可以的。

机器人的电机是最常见的Nema步进电机配合三轴加速计。这些硬件对于朋友们来说要想找到还是很容易的。

当然,和我们给您介绍的其它项目一样它也是完全免费开源的。以下是这款Arduino自平衡机器人的详细制作资料以及源代码。

Arduino自平衡机器人电路连接
Arduino自平衡机器人电路连接

源代码:

百度网盘下载:https://pan.baidu.com/s/1Hy-8_Kt1HYqZX3SyvKqBAg
GitHub:https://github.com/mahowik/BalancingWii

材料清单:

2 x NEMA 17 步进电机
2 x A4988 电机驱动模块
1 x Arduino Nano开发板
1 x Lipo 电池
1 x HC-05 蓝牙模块
1 x GY-521 三轴加速计
1 x 电路洞洞板
2 x 亚克力平板(也可使用其它材质平板代替)
2 x 10cm 车轮
4 x M5 丝杆
2 x 90度不锈钢角码或Nema电机支架
螺栓螺母

本项目制作英文原始页面:
http://rztronics.com/build-self-balancing-robot-using-arduino-smartphone-control/

视频油管页面:
https://www.youtube.com/watch?v=I6z26LVu5y0

基于Arduino的仿生蛇形机器人

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这是一款由Will Donaldson设计的仿生蛇形机器人。该机器蛇由Arduino开发板作为核心控制器,机器蛇身体上的10个金属齿轮舵机让它可以模仿蛇的运动。机器蛇的电源来自于一个台式电脑电源。

基于Arduino的仿生蛇形机器人
基于Arduino的仿生蛇形机器人

如需获得该制作项目的Arduino源代码以及3d打印零件源文件,请参考Will Donaldson制作的教程页面

本文源自Arduino官方网站:
https://blog.arduino.cc/2018/06/11/this-arduino-controlled-robot-slithers-like-a-snake/

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太极创客社区公告

太极创客社区开放注册,欢迎各位创客朋友注册使用!

社区网址:
www.taijichuangke.com
(网址即是“太极创客”四个汉字的汉语拼音)

感谢您对太极创客团队的支持与关心,目前社区系统处于试运行阶段,难免存在一些问题,对于我们做的不足的地方,请您包涵与谅解。

我们会一直很努力的为喜欢创客文化的朋友们营造一个友好,开放的社区环境。同时也希望您能理解我们目前只是一个小团队,所以能力和人力都非常有限,不足之处在所难免,希望您能原谅我们工作中的不足!

衷心感谢!

太极创客团队

如何为Arduino克隆板安装驱动

根据我们太极创客团队对Arduino的使用和开发经验,克隆板与官方板在使用过程中没有明显差别,但是官方板目前在市场上的零售价格为80~90元,而克隆板的价格只有官方板的一半都不到。因此国内外创客爱好者在选择Arduino开发板的时候常常会选择性价比更好的克隆板。

与官方板不同,克隆板需要单独安装开发板驱动程序,请不要紧张,安装过程非常简单,简单到凡是会用电脑的人都可以操作。具体如何操作,请看以下内容。

第1步: 通过太极创客网站首页的“下载”链接,打开驱动下载页面,也可以点击这里打开该页面。

第2步: 点击“Arduino克隆板驱动下载“链接。

第3步: 根据电脑操作系统点击相应下载链接将Arduino克隆板驱动程序下载到您的电脑中。

第4步:启动刚下载的驱动程序,将克隆板驱动安装到电脑中。

第5步:通过USB数据线将Arduino开发板连接到电脑USB口。

第6步:启动Arduino IDE。

第7步:通过菜单中“工具”->”开发板”正确选择Arduino开发板所连接的端口。
(本教程以Arduino Uno开发板为例,您需要根据自己的开发板型号进行选择。)

第8步:通过菜单中“工具”->”端口”正确选择Arduino开发板所连接的端口。



第9步:完成!

Creative Commons(CC)许可:
为了保持开放理念,Arduino官方团队决定采用Creative Commons(CC)许可。在CC许可下,任何人都被允许生产和销售Arduino开发板的复制品,而不需要向Arduino官方支付版税,甚至不用取得Arduino官方的许可,只需要说明Arduino团队的贡献以及保留Arduino这个名字。因此在网上有两种开发板,一种是Arduino官方出品的官方板,另一种则是其它厂商使用Arduino团队的设计所制作和销售的克隆板。