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目前市場(chǎng)上面的機(jī)械臂大多數(shù)在10萬元左右，由于成本太高，不能廣泛應(yīng)用，只能應(yīng)用于一些特殊要求的工業(yè)場(chǎng)合。那么是不是，可以用制作一臺(tái)低成本的6軸機(jī)械臂嗎。同樣也找到了一些低成本的機(jī)械臂，1萬元以內(nèi)，他們使用舵機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)來做，要么就是負(fù)載太低，500g負(fù)載以內(nèi)。要么就是精度低，松松垮垮。 在一番探尋和思考之下，有了一個(gè)方案。使用同步帶做減速，代替昂貴的減速器，特別是諧波減速器。采用閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)，提高轉(zhuǎn)速，減速震動(dòng)。經(jīng)過一個(gè)月的畫圖和設(shè)計(jì)，出了一個(gè)圖紙 把4個(gè)步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)在后面，前面只有一個(gè)電機(jī)，這樣的結(jié)構(gòu)，起到重力平衡的作用�？梢源蟠筇岣吣┒素�(fù)載，這個(gè)最大負(fù)載可達(dá)1kg。臂長(zhǎng)390mm，使用3D打印，制作成本在3000元以內(nèi)。 設(shè)計(jì)完成之后就開始使用3D打印出來，因?yàn)榱慵容^大，而且有時(shí)候發(fā)現(xiàn)打印出來安裝不上，所有又的更改圖紙，基本上是邊更改邊打印的。所以大概花費(fèi)了2周的時(shí)間。 因?yàn)闄C(jī)械臂是關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是空間曲線的。但要它走直線或者圓弧的話，就必須進(jìn)行數(shù)學(xué)的推導(dǎo)，也叫正解和逆解。我這里使用余弦定理進(jìn)行計(jì)算。在編程方面采用了STM32F4的單片機(jī)，因?yàn)檫@個(gè)單片機(jī)性能比較高，做浮點(diǎn)運(yùn)算比較快，可以為后面擴(kuò)展更多的功能。這是一些編程的主要代碼。
大概寫了2000行代碼，包括Modebus與觸控屏通信的程序，和機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)算法程序，程序編寫完成之后，下載到單片機(jī)，可以運(yùn)行
通過點(diǎn)擊觸控屏，控制機(jī)械臂走的位置，并且保存這個(gè)位置。通過保存多個(gè)位置就可以形成需要的軌跡了。目前已經(jīng)支持關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)。此項(xiàng)目已開源，并且制作過程的視頻也上傳到嗶哩嗶哩了。
使用42閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)制作的小型6軸桌面機(jī)械臂，用同步帶代替減速器的低成本解決方法，臂長(zhǎng)390mm，最大負(fù)載1kg，精度0.3mm，制作成本3000元以內(nèi)�？梢杂|控屏示教，自寫逆向運(yùn)動(dòng)算法，已支持關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令和直線運(yùn)動(dòng)指令
視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1i44y1v7Ef
開源地址：https://gitee.com/qzr123/tiny-6arm
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