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专业版 3D打印机械臂

简介:使用3D打印制作的一台机械臂,最大末端负载2.4kg,765mm臂长,0.5mm重复定位精度。支持手机示教和图形化编程,支持联网远程监控。制作成本5000元的机械臂

开源协议: GPL 3.0

发布时间: 2022-07-16 13:17:29
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描述

一、机械臂简介

机械制作方面采用铝型材、3D打印、同步带和步进电机,低成本的制作方案。控制器方面,使用esp32s3芯片,带有WiFi蓝牙功能。可以输出100KHZ脉冲,支持关节运动和直线运动指令,150mA 8路输出,6~36V 8路输入,带光耦隔离。编程方面,采用blockly可视化编程,使用手机或平板就可以完成编程。

哔哩哔哩视频:https://www.bilibili.com/video/BV13e4y1d73w

 

二、制作过程

 

1.机械部分

首先使用FreeCAD软件进行3D模型图绘制。FreeCAD是一个开源的3D设计软件,可以免费使用,方便二次开发,支持运动仿真和简单的有限元仿真。我使用它来设计我的机械臂。其中前三关节采用双电机结构,也就是说一个关节有两个电机,这样平衡的设计既提高了负载能力,也提高了精度和稳定性。现在这台机械臂拥有2.4kg负载能力和0.5mm的重複定位精度,以及765mm的臂长。

 

 

2.控制器部分

 

2.1 主控制器

主控制器采用ESP32-S3芯片,ESP32-S3芯片带有WiFi蓝牙功能,双核,240Mhz频率,45 个可编程 GPIO。性能可以满足机械臂运行算法,设计了6个脉冲控制接口,可以控制6轴机械臂。8路输入和8路输出,带光电耦合起到保护电路的作用,方便外接电磁阀。

 

2.2 电机驱动部分

步进电机驱动采用TB67S109AFTG芯片,支持最大4A电流。控制芯片使用ESP32-C3,支持脉冲控制和CAN通信控制。磁编码器使用MT6816CT-ACD,14位单圈绝度编码器,最高精度可达0.02°。

 

 

2.3 软件部分

 

主控板程序是基于开源micropython的,它实现了使用python语言就可完成单片机程序开发。驱动板编程是基于ESP-IDF库编写的C语言程序。手机控制软件是基于开源blockly和bipes编写的。

 

三、使用说明

 

https://www.bilibili.com/video/BV13e4y1d73w

 

 

 

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