智能机械臂开发教程
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开源高精度机械臂Dobot的Arduino教程(Kickstarter中)Over the last two weeks, we worked incredibly hard to solve Dobot arm's problem on 3D printing such as how to secure a printer head on Dobot arm's head and how to optimize its precision as good as the traditional 3D printer. But thanks for Dobot arm's great material and m echanical structure which can reduce the mechanical vibration between its parts and finally we made Dobot a 3D printer with a bowden extruder!Now Dobot is available on Kickstarter, go see what other tasks Dobot can do well:DDobot arm is good at 3D printing:Dobot arm is also a great laser cutterI will show you how we can let Dobot arm become a awesome 3D printer step by step.Let's start now!Step 1: What materials and tools you need to prepareMaterials:A basic Dobot robotic arm: more details on recipe : /recipe/319-a-high-preci...A printing controller based on ATmega2560 compatiable with Arduino Mega2560: It is a great printing controller that also can be used to control CNC and laser cutter and it's compatiable with Mega 2560 used Arduino IDE to develop and I will show you more details onA E3D V6 3D printing head: This is a J-head extrusion head with a rediatiing fan and you will find more details in the file.A E3D J-head MK8 bowden extruder: this extruder can use1.75mm and 3mm PLA and compatiable with E3D/ J-head/MK8 heating nozzle and more details in the file.A roll of 1.75mm PLA print material.Some dupont linesTools:A hammerA needle-nose pliersA Phillips screwdriverA M3 and a M4 Allen wrenchStep 2: Build a basic Dobot armAll the original Solidwork files have been posted on GrabCAD and you can download on GrabCAD . I have shown you how to build a basic robot arm on recipe: /recipe/319-a-high-preci... please go to have a look.Step 3: Assemble the E3D-V6 3D printing headFirst, you need to prepare a sprinkler nozzle and a 20*16*11.5 heating block and connect these two parts with screw thread. We need to rotate the sprinkler nozzle into the right hole of heating block and fix it with a M3*4 screw.Second, we need to insert the end of M7 screw thread of throat tube into the radiating pipe and then insert the end of M6screw thread into the heating block and be sure the throat tube closely contacted with sprinkler nozzle in order to heat perfectly.Then we need to insert the plug into the radiating tube.Insert the thermocouple into the heating block and be careful for the direction of thermocouple which can look for the picture and secure it with a M3*10 screw.Assemble the fan with the plastic base and secure them with 4 M3*6 screws. Assemble the plastic base with the radiating heating.Step 4: Assemble the E3D J-head MK8 bowden extruderInsert the gear into the axis of step motor and secure with two set screws.Assemble the L-shaped block with step motor and fix it with two M4*6 Phillips screws and fix a M3*5 secure with the L-shaped block.Assemble the bearing with the other L-shaped block and fixed them with a M4*5 screw.Assemble this block with motor with a M4*10 screw. Put the spring into the screw inserts and insert a M3*20 screw to secure the spring.Secure two plugs with the two L-shaped block.Here is a more details about how to build one.Step 5: Connect the circuit of remote extruder and Dobot armInsert the motor drive into the corresponding interfaces as shown in the picture above. After insertion, you will get something like in the picture below. Note the direction of the knob, do not insert reversely, otherwise it will burn after a power drive.We just connect the base motor to motor of X axis, big arm to motor of Y axis and small arm to motor of Z axis. The line of fan and heating and thermocouple is withe the original position.Step 6: Upload the Dobot firmware to Mega controllerDobot arm's firmware is based on Marlin firmware and you can download here: https:///MakerLabMe/Marlin We just add a code about how to deconstruct the position of nozzle to Dobot's robotic arm. After downloading, put the U8glib folder in ArduinoAddons -> Arduino_1.x.x -> libraries to your Arduino's libraries and choose the right Serial port and board to upload to Mega controler.Step 7: Put the 1.75mm PLA to 3D printer and start to print!Download a module online or build one yourself and get Gcode with slice software and start to print.Enjoy your Dobot arm 3D printer!!。
c++机械臂程序设计设计一个C++机械臂程序需要理解一些基本概念,包括:1.坐标系:机械臂可以在一个三维坐标系中移动。
每个关节都可以看作是在一个坐标系中的移动。
2.关节:关节是机械臂的移动部分。
每个关节都可以在一个坐标系中移动。
3.移动函数:这个函数负责计算关节的移动。
以下是一个简单的C++机械臂程序示例:cpp复制代码#include<iostream>#include<vector>class Joint {public:Joint(double initial_position) : position(initial_position) {}double move(double delta) {position += delta;return position;}private:double position;};class RobotArm {public:RobotArm(std::vector<Joint> joints) : joints(joints) {}void move_arm(std::vector<double> deltas) {for (size_t i = 0; i < deltas.size(); ++i) {joints[i].move(deltas[i]);}}private:std::vector<Joint> joints;};int main() {std::vector<Joint> joints = {Joint(0), Joint(0), Joint(0)}; // 三个关节,初始位置都是0RobotArm arm(joints);std::vector<double> deltas = {1, 2, 3}; // 每个关节移动1, 2, 3单位arm.move_arm(deltas);return0;}这个程序创建了一个有三个关节的机械臂,每个关节都可以在一个坐标系中移动。
选题为:机械手臂一、设计任务制作一个机械手臂二、设计要求1、基本要求:1)有3个自由度。
(共四个自由度:旋转,大臂升降,小臂升降,抓握)2)可以抓放小物体(能爪放乒乓球)3)机械架构结实,不易烂(结构合理,但稳固性仍能改善)4)机械运动符合机械原理和力学定理。
(能定在某种姿势,)2、发挥要求:1)用单片机控制(stc89c52rc 单片机IO口控制)2)实现无线控制(四路无线遥控控制)3)其他创新功能(自带轮子,能行走)成品照片:控制说明:由无线遥控器控制机械手运作,遥控器上有ABCD四个按钮,由于遥控按键较少,设置其中D为模式选择键,共分为四种模式:(1)机器行走模式(2)手的旋转模式(3)机械手主臂的升降(4)机械手小臂的升降(1)行走模式:按住A键机器向前按住B键机器左转按住C键机器右转按下D键蜂鸣器鸣响,进入模式二(2)手的旋转模式按住A键爪为抓紧状态;若再次按住爪便松开按住B键整个机械手顺时针旋转按住C键整个机械手逆时针旋转按下D键蜂鸣器鸣响,进入模式三(3)机械手主臂的升降模式:按住A键爪为抓紧状态;若再次按住爪便松开按住B键主臂下降按住C键主臂上升按下D键蜂鸣器鸣响,进入模式四(4)机械手小臂的升降模式:按住A键爪为抓紧状态;若再次按住爪便松开按住B键小臂上升按住C键小臂下降按下D键蜂鸣器鸣响,回到模式一设计说明:机械原理:利用直流电机加上减速齿轮控制机械手各关节机械手的四个自由度由下列关节组成:(1)旋转关节为一部小型手摇发电机的改装:齿轮模数为,减速比约1:168电机改用3V DC电机(2)主臂控制马达为3V直流电机共用减速齿轮11个减速比约为1::200最后的带动齿轮需用两对,分布在空的两端,防止带动轴不平衡照成掉齿;(3)小臂控制马达也为3V DC电机共用减速齿轮13个减速比约为1:243最后也许用两对带动齿轮。
(4)机械手爪部分由四个减速微型电机组成【电压范围】2V--8V【参考速度】30-100转【其他特征】齿轮箱无输出轴,有一个输出孔,轴孔径约,深约3mm在电机旋转部分用热熔胶粘有长约5cm,轴径为2MM的铁轴电路设计:原理:主要运用单片机IO的判断控制采用单片机为:STC89C52RC控制系统的核心是STC89C52 单片机,是一种低电压、高性能CMOS 8 位单片机。
四⾃由度机械⼿c语⾔编程设计,stm32开发:⼀种四⾃由度机械臂的简单算法最近在做⼀个四⾃由度的机械臂,要实现的功能是,通过输⼊XYZ三轴的坐标值,让机械臂⾃动导航到坐标位置。
原理⼀句话可以概括:输⼊三个坐标值,通过计算得到底部步进电机的旋转⾓度和剩余三个舵机的旋转⾓度。
底座是步进电机,往上依次是三个舵机,⽤的是180度的舵机,因此有⼀些限制,到底有什么限制⾃⼰想象。
每个舵机连接⼀个连杆,从下到上依次称为舵机5 ,4 ,3 ,由它们控制的杆称为L1,L2,L3。
从图⽚可以看出来,三个舵机是完全在⼀个竖直平⾯上的,这个平⾯与底座平⾯垂直,那么就以底座平⾯为基准,建⽴X ,Y轴, Z轴就垂直于底座向上。
现在可以思考⼀下如何导航到空间中的任何⼀个点?空间中任何⼀个点都可以⽤两个⾓度表⽰,⼀个叫**横偏⾓**,另外⼀个叫**俯仰⾓**,任何三维坐标都可以⽤这两个⾓表⽰。
想象⼀下,第⼀步,底座步进电机可以让三舵机机械臂平⾯旋转任意⾓度,这个⾓度就是上⾯说的横偏⾓,第⼆步,三舵机的三杆通过运动可以让机械臂头部到达它们所在平⾯的任何⼀个位置(⼒所能及的位置,不对 ,是臂所能及!),这个⽬标位置与XOY平⾯的夹⾓就是上⾯说的俯仰⾓,那么就达到了⽬的,现在空间中整个球体的任何位置都可以通过 1 底座步进电机旋转 ⼀个横偏⾓度 2 三杆运动之后⼀个头部与XOY平⾯俯仰⾓。
道理就是这么个道理。
现在,已知条件是:⽬标点的X,Y,Z值,还有机械臂L1, L2, L3,的长度,通过上⾯的分析知道,第⼀步要做的就是让步进电机转过⼀个横偏⾓,计算这个横偏⾓很简单,这个⾓就是:⽬标点在XOY平⾯上的投影点与X轴的夹⾓对吧,现在这个变量名为target_st_AngleStep(我定义了⼀个结构体,⾥⾯包含最终计算出来的三舵机⾓度以及步进电机横偏⾓)那么target_st_AngleStep =atan(Y/X)180/3.141593;X, Y就是你输⼊的⽬标点的XY坐标因为math.h库⾥⾯的三⾓函数输出的是弧度值,所以要180/3.141593转换成⾓度第⼀步,我们已经转到了⽬标点所在的竖直平⾯。
图片简介:本技术介绍了机器人手臂以及智能服务助手,包括臂组件和手组件,手组件包括手掌件和手指,手掌件上远离手指的一端与臂组件铰接,在手掌件上设置有若干个通孔,通孔分别各与一个手指对应,手指包括若干个依次铰接的指节,位于手指端部的一个指节的一端与手掌件上远离臂组件的一端铰接,在每个手指上均设置有驱动线,驱动线的一端与对应手指上远离手掌件的指节的内侧连接,驱动线的另一端先沿着对应手指移动到手掌件的内侧后,再穿过对应的通孔移动到手掌件的背部,最后与驱动源连接,驱动源能收放驱动线。
通过本技术设计出的机器人手臂,简化了机器人手臂的驱动结构,能极大地缩小机器人手臂的体积。
技术要求1.机器人手臂,包括依次连接的臂组件和手组件,所述手组件包括手掌件(1)以及若干个均与手掌件(1)连接的手指,所述手掌件(1)上远离手指的一端与臂组件铰接,其特征在于:在手掌件(1)上设置有若干个通孔(4),所述通孔(4)分别各与一个手指对应,所述手指包括若干个依次铰接的指节(2),位于手指端部的一个所述指节(2)的一端与手掌件(1)上远离臂组件的一端铰接,在每个手指上均设置有驱动线(3),所述驱动线(3)的一端与对应手指上远离手掌件(1)的指节(2)的内侧连接,驱动线(3)的另一端先沿着对应手指移动到手掌件(1)的内侧后,再穿过对应的通孔(4)移动到手掌件(1)的背部,最后与驱动源连接,所述驱动源能收放驱动线(3),并带动手指弯曲或伸展。
2.根据权利要求1所述的机器人手臂,其特征在于:每个所述手指上,指节(2)的彼此相对面上均设置有通槽(7),所述通槽(7)的横截面为劣圆弧形,在相邻两个指节(2)之间均设置有接触轴(8),所述接触轴(8)的半径与通槽(7)的半径一致,且接触轴(8)与通槽(7)同心,在接触轴(8)的端面上均设置有两个连接臂(14),所述连接臂(14)的一端均与接触轴(8)铰接,且连接臂(14)与接触轴(8)之间的铰接的轴线均与接触轴(8)的轴线重合,连接臂(14)的另一端分别各与一个指节(2)铰接。
单移动机械臂matlab建模程序一、前言机械臂是一种工业机器人,具有广泛的应用。
单移动机械臂是指机械臂的各个关节都是由一个电机或伺服电机驱动,且机械臂整体由一个平移机构控制移动。
单移动机械臂的控制与编程相对较为简单,但仍需要进行建模。
本文将介绍单移动机械臂的建模程序。
二、建模过程1. 建立坐标系首先,需要建立机械臂工作空间的坐标系,选择一个起点,设为原点。
2. 确定机械臂参数对于单移动机械臂,需要确定机械臂的各个参数,如长度、角度范围等。
这些参数通常由机械臂的制造商提供,也可以通过机械臂本身的测量来获取。
3. 建立DH参数表确定机械臂的结构和参数后,需要建立DH参数表。
DH(Denavit-Hartenberg)参数表记录了机械臂各个连杆之间的关系。
4. 建立符号变量在MATLAB程序中,需要先定义符号变量。
可以通过以下语句来定义:syms 参数1 参数2 ...其中,参数1、参数2等表示需要定义的符号变量,可以根据实际情况进行命名。
5. 建立Homogeneous变换矩阵对于单移动机械臂,需要考虑机械臂的旋转和平移。
通过DH参数表和符号变量,可以建立Homogeneous变换矩阵。
这个矩阵用来描述机械臂的坐标系之间的转换。
6. 建立正向运动学模型通过Homogeneous变换矩阵,可以建立单移动机械臂的正向运动学模型。
正向运动学模型可以通过以下语句来实现:T01 = Rotary(T1, d1, a1, alpha1);T12 = Rotary...其中,Rotary为自定义函数,用于计算Homogeneous变换矩阵。
T01、T02等为不同坐标系的变换矩阵。
通过正向运动学模型,可以求出机械臂末端的位置。
根据机械臂末端的位置,需要建立逆向运动学模型,用于计算各个关节的角度。
逆向运动学模型可以通过以下语句来实现:q1 = atan2(T01(2,1),T01(1,1))q3 = acos((P05(1)^2+P05(2)^2-d1^2-a2^2-a3^2)/(2*a2*a3))其中,q1、q3等为各个关节的角度。
毕业设计说明书设计题目:机器人手臂的开发与使用摘要本设计以市场上某款6自由度机械手为对象,对其安装连接、几何结构、电路控制、上位机软件进行了详细介绍。
并根据上位机指令控制机械手原理,制定了手工编写指令的标准。
最终在此标准的基础上,设计开发了由自动编程软件输出程序、仿真软件检验程序、机械手执行程序的体系,从而达到机械手离线编程的目的。
关键词机械手;安装连接;几何结构;电路控制;自动编程;仿真AbstractThe design bases on a section of 6-DOF manipulator in the market for the object, and conducts a more detailed introduction about Installation and connection,manipulator geometry, circuit theory, host computer software. The design develops a standard about hand-written instructions, based on principles of host computer software.Ultimately based on this standard, the design achieves their goals of off-line programming by the automatic programming software output instruction, emulation software testing, manipulator implementation.Key wordsManipulator;Installation and connections;Geometric structure;The circuit structure;Host computer software;Automatic programming;Simulation目录摘要、关键词 (I)Abstract、Key words (II)目录 (III)1. 引言 (5)2. 机械手简介 (5)2.1 机械手在国民生产生活中的意义 (5)2.2 实物机械手简介 (6)3. 机械手连接指南 (7)3.1 接线连接 (7)3.2 软件调试 (10)4. 机械手几何部件 (12)4.1 爪 (13)4.2 臂 (13)4.3 底座 (14)5. 机械手电控部件 (14)5.1电控实物解析图: (14)5.2 电路原理图 (16)5.2.1 电源模块 (17)5.2.2 JSP下载模块 (18)5.2.3 串口模块 (18)5.2.4 MCU模块 (20)5.2.5 舵机信号输出模块 (22)6. 上位机软件 (23)6.1 端口的连接和设置 (23)6.2 通道的控制 (24)6.2.1 舵机控制 (25)6.2.2 上位机控制原理 (25)6.2.3 实际操作 (25)6.3 操作选项 (25)6.4 指令库 (26)6.5 速度调节和间隔时间调节 (26)6.6 手输指令 (27)6.6.1 机械手上位机程序(指令)编写规则 (27)6.6.2 手输指令栏的运用 (27)7. 机械手手工编程的开发和使用 (28)7.1 单步即时动作 (28)7.2 编程连续动作 (29)7.2.1 确定机械手舵机与上位机数值关系 (29)7.2.2 测量机械手尺寸 (34)7.2.3 举例验证 (35)7.2.4 时间、转动量、转速关系 (38)7.2.5 机械手多轴联动优化编程 (40)7.2.6 模块化编程 (42)8. 三位一体离线编程平台 (43)8.1 自动编程软件 (43)8.1.1软件界面介绍 (43)8.1.2 软件核心计算程序 (46)8.2 仿真模块 (47)8.3 机械手执行 (49)谢辞 ................................................... 错误!未定义书签。
智能机械臂-1重难点
一、本课作业要求
_、本课要点
要点一:利用【逆向运动学】原理,完成机械臂的【控制模块】
在逆向运动学中,我们要先指定好机械抓需要到达的位置坐标,再使用数学公式计算出每段连杆需要转动的角度,根据角度转动之后,机械爪就会到达指定位置。
我们需要用方向键控制机械抓移动,那么就需要在按下方向虔时,改变目前位看的X坐标或V坐标。
还需要你完成【当上键被按下时,将目标位苗y
坐标增加5】和【当左键被按下时,将目 标位置x 坐标培加-5】的代码哦
要点二:利用【逆向运动学】原理,完成连杆的【运动模块】
在程序中,我们根据目标位置,根据公式得到两段连杆的【目标角度】,让两段连杆转 动
到目标角度,机械抓就可以到达目标位置了。
第一段连杆角色中:
不断地
判断
备方向与目标角度1不相同
abs ■ o< direction -判断
turn O degrees -
tum C* degrees
不停地判断
【方向是否达到了
目标角度1】
如果没有就执行下面的
代码
如果方向大于目标角度1
就向左转动1度
否则就向右转动1度
目每角度1
men
还需要你完成【第二段连杆】的代码哦,和第一段角色中的代码类似,只需要将【目标角度1】修改为【目标角度2】就可以啦。
数控机械臂操作方法
数控机械臂操作方法通常包括以下几个步骤:
1. 设定工作坐标系:在操作前,首先需要确定工作坐标系,即确定机械臂的参考点和坐标轴方向,以确定操作的基准位置。
2. 程序编写:根据具体的操作需求,编写相应的数控程序,包括移动、抓取、放置等指令。
3. 运行程序:将编写好的数控程序加载到机械臂控制系统中,并通过操作界面设置相应的参数,如速度、加速度等。
然后启动程序运行。
4. 监控与调节:在程序运行的过程中,可以通过监控界面实时查看机械臂的运动状态,如位置、速度等,以及检测是否有异常情况出现。
如有需要,可随时进行调节和干预。
5. 安全保护:在操作过程中,需要保证人员的安全。
可以通过设置安全防护装置、限位开关等措施来避免事故发生。
6. 维护保养:机械臂的运行需要进行定期的维护保养,如清洁、润滑、更换易损件等,保持设备的良好状态和正常运行。
需要注意的是,具体的数控机械臂操作方法可能会因设备的不同而有所差异,以上只是一般的操作流程。
在实际操作中,还需要根据具体的机械臂型号和使用情况,遵循设备供应商提供的操作手册和安全操作规范。
机械臂开发 机械臂有很多现成厂家的产品,但是实际需求往往比较复杂,不是简单买一套来就能用上,所以存在一个设计过程。
就好比装修房子,市场上有很多家具可以买,但是还是要设计好,再购买,才能确保符合需要。
以我的实际工作经验,机械臂开发包含以下一些考虑要点。
1,载重。
首先要考虑机械臂的载重要求,这样就可以大致知道用多大的机械臂。
2,自由度 其次考虑机械臂动作要求的自由度有多高,是一维的直线运动,还是多维的复杂动作。
3,精度 然后要考虑的是机械臂的精度,对操作对象的取放的位置精度、力量控制精度等。
4,速度 最后考虑速度,就是效率。
以上要点考虑之后,基本能初步选择机械臂的类型和确定大致价格范围了。
我在速嵌公司工作多年就是专门机械臂开发的,以上经验仅供参考。
实际运用中,不是简单买了机械臂就能立刻用的,还涉及到生产动作的编程,有的还涉及到机械臂的某些关节、特别是末端抓取装置的设计,有的还要采用相应的传感器,确保运动动作的精准。
例如下面这个机械臂,巧妙利用机械结构和装置自身弹力,没有借助电力或电机,就达到增加力量的作用。
能帮助流水线工人们省力,提高重复同一动作的效率。
这种机械臂设计由两个连接在一起并装有弹簧的机械臂组成,这样机械臂中的弹簧装置可以大大降低操作者走动时产生的振动。
使用者使用这种不需要马达、电池或者任何外部力量的机械手臂搬运物品时,其内部的弹簧装置会随着使用者手臂的运动而收缩和伸展,这样使用者可以毫不费力地提起约15公斤重的物品。
可以通过速嵌机械臂开发让那些流水线上的工人省力,还可用于比如牙科手术椅和手术台等需要高度准确性的设备中。
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