機器人有多種形式，包括無人機，汽車，流動站和甚至是步行者。讓機器人在其環(huán)境中移動非常重要，讓它與環(huán)境進行交互同樣重要。

本文將向您展示如何構(gòu)建一個能夠通過外部電位計四處移動并指向物體的簡單機械臂。

由Digikey提供（原理圖）

工作原理 - 硬件

雖然這個項目確實涉及電子產(chǎn)品，但它依賴于電子和機械設(shè)計的結(jié)合。該臂通過使用由PWM信號控制的伺服電動機起作用。 PWM信號的占空比決定了伺服點的角度。

這個臂的設(shè)計是非常簡單，只使用三個電機：

基本電機 - 旋轉(zhuǎn)臂。

第一臂電機 - 這會抬高和降低手臂的基部。

第二臂電機 - 這會抬高和降低前臂。

手臂的結(jié)構(gòu)很簡單。因此，可能需要考慮手臂的其他方面。

首先考慮的是手臂的構(gòu)造材料。諸如紙板之類的材料對于原型制作非常有用，但紙板更適合膠水而不是螺釘和螺栓。像丙烯酸這樣的塑料可以提供更好的強度并且可以用螺栓固定到位，但這樣做需要一定程度的機械制造。雖然3D打印部件在制造商社區(qū)中廣泛流行，但3D打印機成本高昂，需要其他制造商可能沒有的CAD軟件工具。

K‘NEX是一種多功能且堅固的材料，可以快速進行原型設(shè)計。 K’NEX對那些無法使用工具設(shè)備的人特別有用。

在本文中，我選擇使用丙烯酸有很多原因：

強度：丙烯酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于紙板

簡單：不需要3D打印一堆定制零件，只需要幾個條帶

附著力：丙烯酸碎片可以輕松粘合在一起

可用性：我的架子上有一些備用

機械臂通常附在手上或其他機械化輸出，但這將在后面的文章中介紹。如果您正在構(gòu)建機器人項目系列，那么建議您使用更多固體材料構(gòu)建此臂并保持安全，因為稍后將使用它。

工作原理 - 軟件

手臂背后的軟件非常簡單，涉及以下步驟：

設(shè)置PWM輸出

設(shè)置模擬輸入

逐個讀取每個底池

將模擬讀數(shù)轉(zhuǎn)換為角度（0 - 180）

將角度值寫入伺服電機

伺服通過使用伺服庫實現(xiàn)控制，無需編碼PWM占空比。使用伺服庫的一個優(yōu)點是任何數(shù)字I/O引腳都可以使用全局陣列和單個定時器（即不使用PWM模塊）進行定時和控制。