自己組裝meArm機械手臂

Description

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作者:Pizg Chen

創作發想

之前有創作過一個火星探險車的專案,這次就來詳細介紹一下它的最大特色 meArm 機器手臂~

材料準備

 

機構件

提醒您:強烈建議您先把壓克力表面的保護紙撕除後再繼續以下之組裝步驟。

機電零件

  • Arduino nano 開發板 * 1
  • Arduino UNO nano 兩用擴展板 * 1  (也可以使用 UNO 及其擴展板)
  • SG90 伺服馬達 * 4  (建議使用 MG90S * 1 + SG90 * 3)
  • 杜邦線 公母頭 * 3

 

開始組裝

組裝前注意事項:

1.本套件所有螺絲孔都是 M3 孔,但孔有2種,一種是鬆孔,另一種是緊孔(自攻孔)。鬆孔在螺絲穿過後機構件仍可以鬆動;緊孔在螺絲穿過後機構件無法鬆動,在穿螺絲時請注意方向。
因為機器在加工時會有誤差,如果在鎖緊孔時發現太鬆,請在緊孔內塗抹樹脂再鎖螺絲,或是在鎖好螺絲後用快乾膠點黏緊孔處。

2.為了我們在組裝時方便識別起見,需要先定義一下機械手臂各部位名稱。把手臂放在胸前,夾子跟眼睛的方向一樣朝前放置,機身左側的馬達稱為左馬達,右側馬達稱為右馬達,底部的馬達稱為底座馬達,而夾子處的馬達理所當然稱為夾子馬達。

3.***最重要是這件事*** 在將機構件固定到馬達時,建議夾子馬達、右馬達和底座馬達需上電並固定在 90 度;左側馬達,需上電並固定在 170 度(註A),而後再鎖緊螺絲。

註A:

有些 SG90 伺服馬達無法轉到 180 度,如果程式持續要求它要 180 度,馬達有可能會燒毀。建議在組裝前先了解一下伺服馬達的可轉動範圍,而此處的 170 度只是一個保守的安全角度,並非絕對。

指定馬達轉動到特定角度程式詳 http://pizgchen.blogspot.tw/2016/09/mearmrover.html

1 .這個步驟我們要來組裝夾子。

 

準備下列機構件

使用 2 只 M3x8 螺絲鎖住夾子。

使用 4 只 M3x10 螺絲將下列機構件鎖住。

使用下列程式將伺服馬達轉動到90度位置

#include <Servo.h>
Servo myservo;  // create servo object to control a servo

void setup() {
myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservo.write(90);
}

void loop() {
}

完成的樣子

2.為夾子裝上 3 根桿件,如下圖。

3.組裝右側板,如下圖。

左側板

使用下列程式將伺服馬達轉動到170度位置

#include <Servo.h>
Servo myservo;  // create servo object to control a servo

void setup() {
myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservo.write(170);
}

void loop() {
}

在伺服馬達上電的情況下,將之前組件套入伺服馬達,並用伺服馬達所附之小螺絲將它鎖緊。

4.組合 H 形組件,如下圖。

使用下列程式將伺服馬達轉動到90度位置

#include <Servo.h>
Servo myservo;  // create servo object to control a servo

void setup() {
myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservo.write(90);
}

void loop() {
}

在伺服馬達上電的情況下,將之前組件套入伺服馬達,並用伺服馬達所附之小螺絲將它鎖緊。

5.組裝基座,如下圖。

6.組合右側板與基座。

7.組合左側板與基座。

8.組合夾子與 H 形部件。

9. 組裝控制板。

將 Arduino 控制板固定到底板。

將夾子的伺服馬達杜邦線穿過 H 形部件的圓孔,
並將 3P 公母頭杜邦線的公頭與夾子的伺服馬達杜邦線母頭接在一起,作為延長使用。


10.將 Arduino 控制板固定到底板,再處理電路接線。
(為了清楚展示,我先暫時移除機械手臂部件)。

伺服馬達與 Nano 擴展板的接線如下:

擴展板     伺服馬達
5V            VCC
GND        GND
D2            底板馬達橘色線
D3            右側馬達橘色線
D4            左側馬達橘色線
D5            夾子馬達橘色線

11.上傳程式。
見下列連結

結語

由於篇幅有限,想看更多程式設定以及拆解步驟,可以點擊下面連結喔;使用搖桿控制機械手臂的範例,也在裡面了喔!!

更多詳細教學(拆解步驟、程式相關)

 

技術資料

SG90 伺服馬達 http://www.micropik.com/PDF/SG90Servo.pdf

雙軸按鍵搖桿 http://pizgchen.blogspot.tw/2016/05/blog-post_23.html

MeArm 組裝手冊 https://ia902701.us.archive.org/19/items/mearmcontroller/MearmAssemblyInstructions.pdf

 

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