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機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)械手臂有多種用途，不僅可以安裝在機(jī)器人身上，也可以給殘疾人用來當(dāng)假肢。作為一個(gè)工程師，打造出一個(gè)機(jī)械臂不僅是很酷更是很有意義的一件事，現(xiàn)分享幾款精彩的機(jī)械臂的設(shè)計(jì)，尋找屬于你的靈感吧！
1、【2017貿(mào)澤大賽】三等獎(jiǎng)作品：通過簡(jiǎn)單的手勢(shì)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)
本系統(tǒng)是采用CC3220s與LPC54608制作的手勢(shì)控制的機(jī)械臂系統(tǒng)?？梢酝瓿赏ㄟ^簡(jiǎn)單的手勢(shì)對(duì)機(jī)械臂的控制。手勢(shì)識(shí)別指令采用的是MPU6050以及CC3220S自帶的BMA222加速度計(jì)組合采集的。CC3220S作為手勢(shì)端，將采集到的角度值進(jìn)行分析、濾波、修正之后通過藍(lán)牙發(fā)送給LPC54608，其中LPC54608作為控制端，與舵機(jī)相連，接收手勢(shì)命令，通過濾波、限幅與消抖之后控制舵機(jī)，進(jìn)而完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。通信采用藍(lán)牙進(jìn)行，CC3220S將需要傳輸的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝、打包，通過串口進(jìn)行發(fā)送，LPC54608將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，防止出錯(cuò)。經(jīng)實(shí)物驗(yàn)證，功能能夠?qū)崿F(xiàn)。
2、手部運(yùn)動(dòng)控制機(jī)器人手臂
由nRF24l01分線板和Arduino Pro Mini供電的發(fā)射器電路連接到手套上。該電路還包含IMU和柔性傳感器。
對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，使用了DIY flex傳感器：
柔性傳感器在管的兩端包含光發(fā)射器和接收器。當(dāng)管彎曲時(shí)，光接收器接收較少的光，從而檢測(cè)彎曲。
該MPU6050 IMU 檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)手腕。檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)并通過nRF24L01收發(fā)器發(fā)送到接收電路。
接收器電路對(duì)來自發(fā)射器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并相應(yīng)地移動(dòng)四伺服機(jī)械臂。使用的機(jī)械臂是MeARM的機(jī)械臂。
3、Android控制的6DoF機(jī)器人手臂
大多數(shù)6DoF機(jī)械臂配有一個(gè)帶RS-232的控制板，用于桌面控制，我們簡(jiǎn)單地調(diào)整控件以便與Android設(shè)備一起使用。
我們獲得了機(jī)器人手臂作為學(xué)習(xí)在線項(xiàng)目共享平臺(tái)上發(fā)布項(xiàng)目的應(yīng)用程序，我們決定調(diào)整手臂使用Android智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
大多數(shù)市場(chǎng)上可用的機(jī)器人手臂都配有控制板，配有RS-232接口，可通過桌面軟件進(jìn)行控制，據(jù)評(píng)論此板和附帶的軟件往往不可靠，因此我們決定取消這部分，而是用arduino uno代替1sheeld shield與Android智能手機(jī)無縫連接。
4、3D打印機(jī)械手臂，帶抓取功能的機(jī)器人
你有沒有想過讓自己做的機(jī)器人擁有動(dòng)手能力呢？出于這個(gè)想法，我打算把履帶小車結(jié)合夾持器做一個(gè)有抓取功能的小車。由于裝在小車上方難以抓到地面上的東西，因此還需要給小車增加伸縮的功能。使用3D打印機(jī)打印一個(gè)可以伸縮的支架，并找了一個(gè)可以配合的螺紋電機(jī)來實(shí)現(xiàn)伸縮功能。
組裝過程：
1.用3D打印機(jī)打印伸縮臂的零件，并用螺絲組裝起來。另外還打印螺紋電機(jī)的支架，把螺紋電機(jī)和伸縮臂組裝起來。（模型在附件里）
2.將蜂巢云臺(tái)裝在履帶機(jī)器人上。
3.在云臺(tái)上使用舵機(jī)支架套件來安裝一個(gè)舵機(jī)。
4.把螺紋電機(jī)裝在舵機(jī)上。
5.把另一個(gè)舵機(jī)裝在夾持器上，使它可以做抓取動(dòng)作。
6.把夾持器的舵機(jī)固定到伸縮臂上。
使用下圖進(jìn)行連接：
M1 – 右輪電機(jī)
M2 – 左輪電機(jī)
數(shù)字13 – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)E1
數(shù)字12 – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)M1
數(shù)字9 – 機(jī)械臂抬起/降落舵機(jī)
數(shù)字8 – 夾持器舵機(jī)
Vin – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)VD
GND – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)GND
電機(jī)驅(qū)動(dòng)M1 – 螺紋電機(jī)
電池?– 控制板電源
電池–電機(jī)驅(qū)動(dòng)VS和GND
實(shí)際效果：
小車可以用iOS系統(tǒng)的GoBLE軟件控制。用左邊的遙桿控制小車移動(dòng)，右邊的鍵控制機(jī)械臂升起降落以及伸縮，左右鍵同時(shí)按可以讓夾持器夾持或松開。
1、【2017貿(mào)澤大賽】三等獎(jiǎng)作品：通過簡(jiǎn)單的手勢(shì)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)
本系統(tǒng)是采用CC3220s與LPC54608制作的手勢(shì)控制的機(jī)械臂系統(tǒng)?？梢酝瓿赏ㄟ^簡(jiǎn)單的手勢(shì)對(duì)機(jī)械臂的控制。手勢(shì)識(shí)別指令采用的是MPU6050以及CC3220S自帶的BMA222加速度計(jì)組合采集的。CC3220S作為手勢(shì)端，將采集到的角度值進(jìn)行分析、濾波、修正之后通過藍(lán)牙發(fā)送給LPC54608，其中LPC54608作為控制端，與舵機(jī)相連，接收手勢(shì)命令，通過濾波、限幅與消抖之后控制舵機(jī)，進(jìn)而完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。通信采用藍(lán)牙進(jìn)行，CC3220S將需要傳輸的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝、打包，通過串口進(jìn)行發(fā)送，LPC54608將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，防止出錯(cuò)。經(jīng)實(shí)物驗(yàn)證，功能能夠?qū)崿F(xiàn)。
2、手部運(yùn)動(dòng)控制機(jī)器人手臂
由nRF24l01分線板和Arduino Pro Mini供電的發(fā)射器電路連接到手套上。該電路還包含IMU和柔性傳感器。
對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，使用了DIY flex傳感器：
柔性傳感器在管的兩端包含光發(fā)射器和接收器。當(dāng)管彎曲時(shí)，光接收器接收較少的光，從而檢測(cè)彎曲。
該MPU6050 IMU 檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)手腕。檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)并通過nRF24L01收發(fā)器發(fā)送到接收電路。
接收器電路對(duì)來自發(fā)射器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并相應(yīng)地移動(dòng)四伺服機(jī)械臂。使用的機(jī)械臂是MeARM的機(jī)械臂。
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大多數(shù)6DoF機(jī)械臂配有一個(gè)帶RS-232的控制板，用于桌面控制，我們簡(jiǎn)單地調(diào)整控件以便與Android設(shè)備一起使用。
我們獲得了機(jī)器人手臂作為學(xué)習(xí)在線項(xiàng)目共享平臺(tái)上發(fā)布項(xiàng)目的應(yīng)用程序，我們決定調(diào)整手臂使用Android智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
大多數(shù)市場(chǎng)上可用的機(jī)器人手臂都配有控制板，配有RS-232接口，可通過桌面軟件進(jìn)行控制，據(jù)評(píng)論此板和附帶的軟件往往不可靠，因此我們決定取消這部分，而是用arduino uno代替1sheeld shield與Android智能手機(jī)無縫連接。
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你有沒有想過讓自己做的機(jī)器人擁有動(dòng)手能力呢？出于這個(gè)想法，我打算把履帶小車結(jié)合夾持器做一個(gè)有抓取功能的小車。由于裝在小車上方難以抓到地面上的東西，因此還需要給小車增加伸縮的功能。使用3D打印機(jī)打印一個(gè)可以伸縮的支架，并找了一個(gè)可以配合的螺紋電機(jī)來實(shí)現(xiàn)伸縮功能。
組裝過程：
1.用3D打印機(jī)打印伸縮臂的零件，并用螺絲組裝起來。另外還打印螺紋電機(jī)的支架，把螺紋電機(jī)和伸縮臂組裝起來。（模型在附件里）
2.將蜂巢云臺(tái)裝在履帶機(jī)器人上。
3.在云臺(tái)上使用舵機(jī)支架套件來安裝一個(gè)舵機(jī)。
4.把螺紋電機(jī)裝在舵機(jī)上。
5.把另一個(gè)舵機(jī)裝在夾持器上，使它可以做抓取動(dòng)作。
6.把夾持器的舵機(jī)固定到伸縮臂上。
使用下圖進(jìn)行連接：
M1 – 右輪電機(jī)
M2 – 左輪電機(jī)
數(shù)字13 – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)E1
數(shù)字12 – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)M1
數(shù)字9 – 機(jī)械臂抬起/降落舵機(jī)
數(shù)字8 – 夾持器舵機(jī)
Vin – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)VD
GND – 電機(jī)驅(qū)動(dòng)GND
電機(jī)驅(qū)動(dòng)M1 – 螺紋電機(jī)
電池?– 控制板電源
電池–電機(jī)驅(qū)動(dòng)VS和GND
實(shí)際效果：
小車可以用iOS系統(tǒng)的GoBLE軟件控制。用左邊的遙桿控制小車移動(dòng)，右邊的鍵控制機(jī)械臂升起降落以及伸縮，左右鍵同時(shí)按可以讓夾持器夾持或松開。
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