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又制作了一台6轴机械臂,超低成本1kg负载

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发表于:2021/10/26 13:46:10
#0楼
目前市场上面的机械臂大多数在10万元左右,由于成本太高,不能广泛应用,只能应用于一些特殊要求的工业场合。那么是不是,可以用制作一台低成本的6轴机械臂吗。同样也找到了一些低成本的机械臂,1万元以内,他们使用舵机或者步进电机来做,要么就是负载太低,500g负载以内。要么就是精度低,松松垮垮。
在一番探寻和思考之下,有了一个方案。使用同步带做减速,代替昂贵的减速器,特别是谐波减速器。采用闭环步进电机,提高转速,减速震动。经过一个月的画图和设计,出了一个图纸

附件 145.jpg

把4个步进电机设计在后面,前面只有一个电机,这样的结构,起到重力平衡的作用。可以大大提高末端负载,这个最大负载可达1kg。臂长390mm,使用3D打印,制作成本在3000元以内。

附件 1212.jpg

设计完成之后就开始使用3D打印出来,因为零件比较大,而且有时候发现打印出来安装不上,所有又的更改图纸,基本上是边更改边打印的。所以大概花费了2周的时间。

附件 45.jpg

因为机械臂是关节结构的,它的运动轨迹是空间曲线的。但要它走直线或者圆弧的话,就必须进行数学的推导,也叫正解和逆解。我这里使用余弦定理进行计算。在编程方面采用了STM32F4的单片机,因为这个单片机性能比较高,做浮点运算比较快,可以为后面扩展更多的功能。这是一些编程的主要代码。


附件 154.jpg

附件 454.jpg

大概写了2000行代码,包括Modebus与触控屏通信的程序,和机械臂运动算法程序,程序编写完成之后,下载到单片机,可以运行

附件 未命名.jpg

通过点击触控屏,控制机械臂走的位置,并且保存这个位置。通过保存多个位置就可以形成需要的轨迹了。目前已经支持关节运动和直线运动。此项目已开源,并且制作过程的视频也上传到哔哩哔哩了。
https://www.bilibili.com/video/BV1i44y1v7Ef

附件 4546.jpg


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ZCMY 版主
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发表于:2021/10/26 14:47:23
#1楼
厉害;
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cfg168
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发表于:2021/10/26 15:11:44
#2楼
你这制作环境需要的工具不少吧?单3D打印机就很贵了吧?
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乌龟船长
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发表于:2021/10/26 15:15:40
#3楼
有个疑问,同步带断了,是不是前面的关节就扑街了?
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机栝
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发表于:2021/10/26 15:38:36
#4楼
拿来玩玩确实不错
知行合一。
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Sony1999
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发表于:2021/10/26 15:43:08
#5楼
大神
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发表于:2021/10/26 15:45:55
#6楼
让我想到了稚晖君的机械臂
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6月
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发表于:2021/10/26 16:22:19
#7楼
此楼内容不符合板块规定,不予显示! 查看原帖内容>>
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lvpretend
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发表于:2021/10/26 17:50:53
#8楼
其实1kg负载,2W之内都是很有市场的。但用步进电机感觉基本上就只能是玩了。
顶一个。
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18378401409
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发表于:2021/10/26 19:10:00
#9楼
回复 #8楼 lvpretend
我已经在公司内部使用了
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