描述

本次迭代繼續(xù)該項目，從頭開始構(gòu)建一個簡單的機械臂，并以迭代 2中的經(jīng)驗教訓(xùn)為基礎(chǔ)。

肩部重建手術(shù)

重做肩關(guān)節(jié)的目的是增加扭矩輸出。新的變速箱伺服產(chǎn)生 118.8 kg.cm，修改后的臂距肩軸中心 40+ cm 外側(cè)。所以執(zhí)行器的肩部扭矩應(yīng)該是~2.97kg.40cm（從上一次迭代中的~0.72kg.30cm增加）

齒輪箱配有 32 毫米外徑 39 毫米長的法蘭軸。為了讓輪轂安裝在反面，這被換成了一個 50 毫米長的無法蘭鋁管。1500 系列 1mm 塑料墊片用于防止第二個輪轂接觸變速箱殼體。

肩肘鏈接現(xiàn)在由兩個五孔（1123 系列）模板實現(xiàn)。這些板最終以大約 49 毫米的間隔分離。兩個由墊片覆蓋的 70mm 螺紋 M4 桿在連桿中間提供交叉支撐。

在肘關(guān)節(jié)上方和肩關(guān)節(jié)下方，手臂在結(jié)構(gòu)上與迭代 1 相同。

一個重要的警告是避免過度驅(qū)動Hitec HS-788HB齒輪箱伺服。該伺服系統(tǒng)可以旋轉(zhuǎn)七圈（2826 度）并且沒有任何物理旋轉(zhuǎn)停止。不要驅(qū)動低于 0.600ms 或高于 2.400ms 的 PWM 信號，否則伺服將持續(xù)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部電位器可能會根據(jù)伺服的方向與軸分離。

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1 / 3 ?修改后的肩部布局，采用 9:1 變速箱伺服。

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新傳感器

如圖所示，在執(zhí)行器/夾持器組件中添加了通用MPU6050 3 軸陀螺儀、3 軸加速度計。傳感器是 I2C 連接的。迭代 3 的軟件從傳感器檢索未處理的讀數(shù)，但在未來的迭代中，我希望計算更多關(guān)于執(zhí)行器的運動。如照片中所示，傳感器 x 軸沿末端執(zhí)行器定向（即，朝向照片的觀看者）。

I2C 連接到 SDA1（引腳 70）SCL1（引腳 71）、3.3V 和 GND 上的 Wire1 Due 端口。

MPU6050 安裝在夾持器組件中

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一個九軌Pololu QTRX-HD-09A 紅外反射傳感器陣列已安裝，為未來的基本旋轉(zhuǎn)絕對編碼器做好準(zhǔn)備。僅計劃使用 8 條軌道。由于連接到引腳 A0-A7（八個數(shù)據(jù)通道）、5V、GND、D52（偶數(shù)控制）、D53（奇數(shù)控制）

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1 / 4 ? Pololu QTRX-HD-09A 反射傳感器陣列安裝

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新基地 - 鎮(zhèn)流器

新的重型底座可防止機械臂在突然移動時翻倒。70 毫米六角支架為容納微控制器和電子設(shè)備開辟了合適的空間。

帶有 70mm 黃銅六角支架的新型重型（~3.5kg）鋼底座。

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夾持器修改

原型藝術(shù)家的泡沫板“手指套”已添加到夾具中，以延長手指長度，增加抓地力，增加手指寬度，并嘗試不同形狀的設(shè)計。當(dāng)找到合適的設(shè)計時，未來的迭代將著眼于更堅固的材料。

指袖。

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新的 Arduino 代碼

該項目的 Arduino 代碼已在此迭代中真正啟動。以前的迭代使用基于Adafruit PWM 伺服庫示例的代碼。這個迭代從那個開始繼續(xù)。請參閱下面附件部分中項目 GitHub 存儲庫的鏈接。代碼目前正在開發(fā)分支上更新，當(dāng)有一些有用且穩(wěn)定的東西時，它將合并到主分支。

仍在進行中的代碼設(shè)計元素是：

• 手臂、關(guān)節(jié)、傳感器和輸入輸出 (I/O) 的有限狀態(tài)機；
• 從串行監(jiān)視器 I/O 開始，但預(yù)計將來還會使用機器人操作系統(tǒng)(ROS) 的接口；
• 建立支持未來迭代的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

新的測試設(shè)備

在迭代 1 和 2 之間，已經(jīng)開發(fā)和獲得了幾種新的伺服測試方法。

自制的 protoboard 伺服連接器分線器用于將測試點插入伺服線路。該板有一個 LED 指示燈，用于顯示電機電源何時帶電以及每條伺服線路（5V、GND、PWM 信號）上的測試點。這非常有用，因為示波器仍然是首選的 PWM 測試工具。

自制伺服連接分線板。

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Gobilda為他們的 2000 系列伺服系統(tǒng)制作了伺服編程器。這是在默認(rèn)模式和連續(xù)模式之間更改伺服系統(tǒng)所必需的（如果有用的話）。它還具有基本的 3 點測試模式和掃描模式。

我還在eBay 上購買了一個（非常）通用的八通道伺服測試控制器板。它運作良好。如上圖 Pololu 傳感器陣列照片所示。

完成手臂

至少在這次迭代中……它開始讓我想起紅矮星的Skutter 。

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1 / 2 ?完整的手臂 - 迭代 3。

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反射

PCA9685 模塊的使用源于我的第一個 arm 項目，該項目遠(yuǎn)離 Arduino Uno 和 Braccio Shield。單獨為微控制器供電的不確定性使 PCA9685 模塊成為一個舒適的過渡步驟，它保持了與 Braccio Shiel d 的向后兼容性。我覺得不再需要了。Due 有很多可用的引腳。校準(zhǔn) PCA9685 增加了一個額外的步驟，并且 PWM 輸出沒有達到應(yīng)有的高度準(zhǔn)確。未來的迭代可能會回到直接從 Arduino Due 驅(qū)動伺服 PWM。