履带式机械臂小车的制作分享

1. 运动功能说明

履带式机械臂小车样机是一款搭载了机械臂的平行履带小车。它的底盘具备基本的行驶和原地转向功能，机械臂具备抬升、放下、抓取等功能。整体上可以实现抓取、搬运、码放等功能，可作为搬运机器人、排爆机器人等的模型使用。

2. 结构说明

履带式机械臂小车样机的底盘是一个小型平行履带底盘，机械臂包含2个串联的关节模组
和1个舵机夹爪模组。

3. 运动功能实现

本样机的运动功能相当于是把底盘、关节、夹爪的动作进行组合实现。

3.1 电子硬件

在这个示例中，采用了以下硬件，请大家参考：

Basra主控板（基于Arduino开源方案设计的一款开发板）、Bigfish扩展板、7.4V锂电池

3.2 编写程序

编程环境：Arduino 1.8.19

编写并烧录以下代码（Servo_Sync_Se.ino）：

/*------------------------------------------------------------------------------------

Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at

https://opensource.org/licenses/MIT

by 机器谱 2022-9-14 https://www.robotway.com/

------------------------------

实验功能：小车前进→机械臂下落→夹爪闭合→机械臂抬起→小车后退→夹爪张开

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实验接线：

机械爪：D4

腕部（连接机械爪）舵机：D7

底部舵机：D11

左轮：D9，D10

右轮：D5，D6。

------------------------------------------------------------------------------------*/

#include <Servo.h>

int SERVO_SPEED=20; //定义舵机转动快慢的时间

int ACTION_DELAY=200; //定义所有舵机每个状态时间间隔

Servo myServo[6];

int f = 50; //定义舵机每个状态间转动的次数，以此来确定每个舵机每次转动的角度

int servo_port[6] = {4,7,11,3,8,12}; //定义舵机引脚

int servo_num = sizeof(servo_port) / sizeof(servo_port[0]); //定义舵机数量

float value_init[6] = {125, 130, 160, 30, 60, 120}; //定义舵机初始角度

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(5, OUTPUT);

pinMode(6, OUTPUT);

pinMode(9, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

for(int i=0;i<servo_num;i++){

ServoGo(i,value_init[i]);

}

void loop() {

servo_move(90, 130, 15, 70, 10, 150);

servo_move(90, 90, 90, 36, 110, 75);

servo_move(90, 130, 140, 132, 44, 16);

servo_move(90, 90, 90, 36, 110, 75);

while(1){

f = 20;

SERVO_SPEED = 20;

servo_move(120, 90, 90, 70, 10, 150);

servo_move(90, 90, 90, 70, 10, 150);

};

//实现了定点多角度抓取、放置的动作

digitalWrite(5, HIGH);

digitalWrite(6, LOW);

digitalWrite(9, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

delay(1000);

digitalWrite(5, LOW);

digitalWrite(6, LOW);

digitalWrite(9, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

delay(1000);

servo_move(125, 70, 70, 30, 60, 120);

delay(500);

servo_move(98, 70, 70, 30, 60, 120);

delay(500);

servo_move(98, 160, 160, 30, 60, 120);

delay(500);

digitalWrite(5, LOW);

digitalWrite(6, HIGH);

digitalWrite(9, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(5, LOW);

digitalWrite(6, LOW);

digitalWrite(9, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

delay(1000);

servo_move(125, 160, 160, 30, 60, 120);

delay(500);

while(true);

}

void ServoStart(int which)

{

if(!myServo[which].attached())myServo[which].attach(servo_port[which]);

pinMode(servo_port[which], OUTPUT);

}

void ServoStop(int which)

{

myServo[which].detach();

digitalWrite(servo_port[which],LOW);

}

void ServoGo(int which , int where)

{

if(where!=200)

{

if(where==201) ServoStop(which);

else

{

ServoStart(which);

myServo[which].write(where);

}

void servo_move(float value0, float value1, float value2, float value3, float value4, float value5)

{

float value_arguments[] = {value0, value1, value2, value3, value4, value5};

float value_delta[servo_num];

for(int i=0;i<servo_num;i++)

{

value_delta[i] = (value_arguments[i] - value_init[i]) / f;

/**************************串口查看输出*****************************/

// Serial.print(value_init[i]);

// Serial.print(" ");

// Serial.print(value_arguments[i]);

// Serial.print(" ");

// Serial.println(value_delta[i]);

/**************************串口查看输出*****************************/

}

for(int i=0;i<f;i++)

{

for(int k=0;k<servo_num;k++)

{

value_init[k] = value_delta[k] == 0 ? value_arguments[k] : value_init[k] + value_delta[k];

/**************************串口查看输出*****************************/

// Serial.print(value_init[k]);

// Serial.print(" ");

}

// Serial.println();

/**************************串口查看输出*****************************/

for(int j=0;j<servo_num;j++)

{

ServoGo(j,value_init[j]);

}

delay(SERVO_SPEED);

}

delay(ACTION_DELAY);

/**************************串口查看输出*****************************/

// for(int i=0;i<6;i++)

// {

// Serial.println(value_init[i]);

// }

/**************************串口查看输出*****************************/

}

4. 扩展样机

可以通过更换底盘、增加机械臂数量、改变机械臂安装位置、增加或减少机械臂的关节数量来对样机进行扩展。

5. 资料下载

资料内容：例程源代码、样机3D文件（含扩展及近似样机）

详情请参考： 履带式机械臂小车