媒介
互联网期间,技能的进步,文化的传播,自由的表达,让每一个个体都有了闪光的机遇。形形色色的极客,各种DIY,关注技能时尚,展示本身创意,也是新期间的赏心乐事。
工业呆板人,高自由度的机器手臂,明晃晃的高科技啊。拥有一台机动控制的机器手,应该是极客们的幸福事变。
如今机遇来了,Dobot团队开辟了一款桌面型机器手,可以摆在书桌上,小巧玲珑,控制简单机动。能做什么,就等你开辟了。
开箱
不多说,拆箱!看看百口福吧。
不得不提是包装格外有创意,让人想起来千层饼。看到上图那厚厚的一摞泡沫塑料了吗?看看拆箱时的景象吧。
给未出壳的机器手来个特写吧!机器手金属外貌的处理惩罚很有质感。
抓手计划的很奇妙,抓紧状态-电机旋转-松开状态-电机旋转-抓紧状态,这期间电机不必要反向旋转。
很用心的计划,毗连线上用标签扎线,既可以提示,又可以扎线。
装配
Dobot配件有机器臂主体、电源线、控制器、USB线、爪子和激光头等配件,机器臂由三个电机控制。
控制器的每个接线都有标签,此中1号电机接Stepper_R电机,2号电机接Stepper_L电机,3号电机接Stepper_rot电机。
Dobot主体有三个臂可以活动,分别为图2-2中的1、2、3表现。此中1号臂由1号电机控制,2号臂由2号电机控制,3号臂由3号电机控制。
为了获得当前机器臂的姿态,必要安装传感器,1号臂安装标签为reararm的传感器,2号臂安装标签为Forearm的传感器(留意:由于2号臂较窄,必要拆卸2号臂才可以装入)
控制器有两个接口,分别为USB接口和电源接口,插入电源和USB接口,则带有气泵功能的机器手臂安装完成。插好Dobot机器手上的电机、传感器毗连控制器,然后通过USB与电脑相连。
利用
装配完成,接下来可以通电操纵啦。没上电之前,机器手软软的,先让机器手摆放一个Pose,打开电源开关。控制器立即担当机器手的控制权,机器手硬了。小搭档千万要留意,通电后就不要强行转动机器手。
下面让我们先在电脑上测试一下。去Dobot官网下载并安装驱动。驱动是Arduino驱动,Arduino但是非常盛行的开源硬件,简单易上手,用过的都知道。安装件dobottools,拨动开关切换控制器为USB控制。
运行DobotClient软件,Dobot服务器会主动运行。点击右上角的菜单,可以对Dobot举行设置,比如设置机器手末了是抓手、激光笔大概气泵。
DobotClient示教功能提供两种控制模式:单关节点动和坐标轴点动。单关节点动模式直接控制机器手的关节转动,发掘机就是这么开的。坐标轴点动模式控制机器手末了移动,由程序盘算关节活动,这种模式更直观。接下来就可以控制机器手摆Pose了。
利用再现功能可以重复你先前的操纵,不外必要你记录下每一个关键动作。然后点击启动按钮就可以回放动作了。
手机移动端提供了iOS和Android客户端控制软件,本次利用iOS端测试。下载安装DobotApp,运行之前要做好预备工作。把控制器切换至蓝牙控制,手机打开蓝牙开关,可以运行App了。
DobotApp同样提供了两种控制模式:通过J1、J2、J3控制关节转动,或通过直接滑动机器手臂举行控制。
通过设置再现点,可以重复实行先前动作。
预备工作完成,先用气泵抓物体试试。抓硬币天然不再话下,拿游标卡尺来,没题目。找个茶叶盒,装上重物,再试试,重量291.8克。本领很强啊,继承测试,3.5寸硬盘有596克,真的抓不起来了。
卸下气泵,换上抓手。看看结果,本年是猴年,让我们看个抓猴子的视频吧。
布局与控制
机器手布局
Dobot机器手布局简单,计划奇妙。通过大臂小臂上的连杆机构可以包管岂论大臂小臂的角度怎样变革,末了吸盘始终垂直于程度面。
机器布局
机器手控制模子
对Dobot机器手的控制就是控制大臂、小臂和底盘的角度,转换为坐标系,以此实现对吸盘的定位。AO、CD永久垂直于程度面。XYZ坐标系原点位于机器手固定底盘。
机器臂简图
看起来这个机器手的控制还是非常简单的吗,只要有中学数学底子就可以明白了。
编程控制
API接口
简单程序流程
控制Dobot机器臂活动的简单流程。
1)调用ConnectDobot毗连机器手
2)创建一个线程以固定隔断调用PeriodicTask函数
3)设置巨细臂的初始位置、超时时间、末了范例、示教/再现的静/动态参数。
4)指令机器手移动到指定坐标(x,y,z)
5)获取机器手姿态,检测是否移动到(x,y,z),未到达目标位置则跳转4
6)读取下一个机器手要到达的坐标(x,y,z),跳转4
简单的编程测试
DobotAPI动态链接库采取C++编码,支持C、C++、C#、java等语言的开辟,必要利用DobotDll.dll动态链接库、DobotDll.h接口声明文件、DobotType.h数据布局界说文件,这些文件可以通过Dobot官网下载。
天生lib文件
在控制Dobot时还必要利用Dobot静态库,由于没有提到静态库,则必要通过DobotDll.h动态库生产静态库,必要以下几步:
1)利用VS自带工具DUMPBIN将DLL中的导出函数表导出到(.DEF)文件。
DEF转化
2)将导出的(.DEF)文件整理为符合(.DEF)个数的函数导出文件。
DEF修改
3)利用VS自带的LIB工具将(.DEF)文件输出为VS格式的LIB文件。
LIB天生
编写代码
利用VS创建VC++控制台工程,编写C++代码。代码有点长,贴在这里有凑字数的怀疑。哈哈,只贴个表面了,有必要代码的小搭档请留言。
程序测试
我们编写的程序可以或许控制机器手按照输入的坐标连续活动。接下来让我们测试一下书法笔画图。书法笔笔头较软,纵然Z轴方向有偏差,也能顺遂写字画图。卸下吸盘,拆开包装,装上书法笔。
编程控制书法笔
开机测试
重复定位精度
作为一款机器手,一个非常紧张的指标就是末了位置重复定位精度(重复定位精度)。当机器手重复同一动作时,末了位置的毛病与这一指标有密切关系。Dobot给出的是0.2毫米。也就是说控制机器手反复实行同一个动作,位置毛病不高出0.2毫米。
让我们看看重复性真的云云好吗?把机器手末了装上水笔,编程控制末了的坐标,反复画直线,画线过程是“中à右à中à左à中”,重复3次。
利用游标卡尺丈量丈量一下图中蓝色标记的位置宽度。
直线丈量位置表示图
左中、右中位置是笔不绝来回的点,笔不会停顿,因此是丈量重复精度的最好位置;(而中点是出发点也是定位点,左、右点是停顿折返点,不得当)。思量到水笔头部直径3mm以及墨水扩散的因素,可以推断重复精度小于0.4mm。
哈哈,这个精度充足极客们在实行室High了。
笔头直径
0.3mm
线长
42.20mm
线宽(中)
2.08mm
线宽(左端)
0.71mm
线宽(右端)
0.70mm
线宽(左中)
0.40mm
线宽(右中)
0.44mm
伸展范围
让我们再丈量一下机器手触及范围。以底座前缘为出发点,丈量机器手末了吸盘能触及最远与近来间隔。
伸展范围丈量表示图
当触及程度面时,吸盘能控制的最远间隔278毫米,近来间隔31.8mm。
机器手控制范围测试(动画最远间隔)
近来间隔测试1(吸盘)
近来间隔测试2(吸盘)
若答应吸盘高于程度面(高23.5mm),则距底座前缘近来间隔为40.1mm。
近来间隔测试3(吸盘)
近来间隔测试4(吸盘)
改装可行性
极客总是不甘于抱残守缺的,改造才是最有爱好的事变。接下来让我们看看Dobot机器手的可改造性。
机器改装
Dobot机器手机器部分最方便改装的部分是末了。Dobot随箱送来很多末了配件,让我们先欣赏下。配件重要包罗抓手、激光笔、触摸笔、可转动的吸盘。固然也可以装配别的的东西,比如挂个布娃娃,带个面具之类的。
机器手末了(空)
末了用零配件
电气改装
Dobot控制器内部也有改造的余地。气泵、继电器都是可拆卸的。主控板上激光笔接口、抓手接口、控制吸盘转动电机接口、吸盘用气泵接口都可以改插别的模块,只要能搞清楚接口引脚界说、电气特性等。
电气改造配图
编程接口
Dobot官网提供的开辟文档包罗DobotAPI文档、通讯协议、DobotDemo、DobotTools源码。
开辟文档内容图
编程接口DobotAPI包罗DobotAPI.DLL动态毗连库及C/C++头文件。
l提供Java、Python、WPF、JS等示例代码
l支持Windows操纵体系
l支持C、C++、C#、Python、Java、JS等语言开辟
会C、C++、C#、Python、Java、JS等此中任何一门语言的小朋侪,都可以编写代码为所欲为的控制机器手了。
二次开辟难度
作为极客,本身打造的程序才有成绩感。那么编程控制机器手,上手程度有多难?我花了半天时间,包罗阅读文档、编程、调试等,能顺遂控制机器手画矩形了。
《插入视频:水笔画矩形.mp4》
程序利用C语言编写,共137行代码。编程中用到了多线程,这个稍有难度。难度中等偏下,有肯定编程履历且能独立编写100行以上程序的同砚,积极一下都可以做到的。
假如认识串口通讯编程,还可以绕过DobotAPI,参考Dobot通讯协议文档,直接编程操纵串口,自由度更高,但难度有些偏高。Github网站有Dobot的开源代码,有爱好的小搭档可以到Github阅读(https://github.com/maxosprojects/open-dobot)。
脑洞大开(有了机器手可以做什么?)
装上激光器,连合人脸辨认技能,控制机器手主动对准目标,配上声音“举起手来”,可以拍影戏了。
大概找个四轮移动平台,装上机器手,是吊车还是发掘机还是什么东东,就看你的改装程度了。
四轮移动机器手
给机器手装上抓手,控制机器手甩动手臂,抛球,可以投篮了。给机器手带个面具,然后配上摄像头,装上音箱,给小朋侪讲故事。大概两个机器手玩击剑,就看脑洞开的有多大了。
体验总结
Dobot这款桌面型机器手,简直是为桌面计划,体积小,不占空间。执举措作时非常安静,步进电机噪声小;唯独气泵电机的声音稍大,室底细况完全可以担当。Dobot机器手布局简单,控制参数少,轻易上手。
控制器的硬件接口也非常便捷,可以根据必要,增长相应的物理东西。外围毗连方便。可以通过电脑利用USB举行控制,也可以通过蓝牙无线控制。岂论是Android还是IOS都有可用App。
Dobot提供了电脑及手机上的控制软件。特别值得一提的是,手机App操纵最方便。GitHub上有Dobot开源代码,得当故意深入研究的同砚。
DobotAPI支持多种语言开辟,包罗C、C++、C#、JAVA、Python。API接口函数少,学习简单,二次开辟难度小。
总的来说,毗连方便、协议公开、快速开辟、重复精度高,实用极客。
末了提两点发起
(1)控制器和机器手之间的连线有些缭乱,盼望更清新些了;
(2)加强文档。我在编程时走了很多弯路,假如文档清楚,并适度讲授控制器内部布局,会更有利于二次开辟。
---------------END----------------
是不是很好很强大~想要看看这个机器臂的是怎么工作的吗?
打开微信搜刮并关注公众号:极果网
公众号复兴:机器臂
比人手还机动~
我要评论