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一款开源的低成本的机器人手臂,成本只需$250

发布时间:2024年05月18日

一款低成本的机器人手臂,成本大约为$250。该项目还包含如何构建第二个机器人手臂(领导手臂),用以控制另一个手臂(跟随手臂)。设计灵感来源于GELLO项目,但构建起来更为简单。这种机器人手臂非常适合机器人学习,两个这样的手臂还能够折叠衣服。

主要功能包括:

  1. 全方位运动能力:机器人手臂设计为5自由度(DoF)加夹持器,允许它进行广泛的运动,包括旋转、上下举起、弯曲等。

  2. 双手臂协作:项目提供了构建两个机器人手臂的文件和指南——一个领导手臂和一个跟随手臂。这种设计使得一个手臂(领导手臂)可以控制另一个手臂(跟随手臂)的动作,模拟人类协作任务,如折叠衣物。

  3. 轻量和快速:使用Dynamixel XL430和XL330伺服电机,其中XL330电机仅重18克,使得整个手臂非常轻便和快速响应。

  4. 成本效益高:整个项目的成本约为$250,这使得它对于个人爱好者、教育者和研究人员来说是一个经济实惠的选择,特别是对于那些需要多个机器人手臂进行实验的人。

  5. 易于组装和编程:提供了详细的组装视频、3D打印件文件和简单的控制程序,使得无论是硬件的组装还是软件的控制都变得简单易行。

  6. 适用于机器人学习和实验:这款机器人手臂特别适合于机器人学习(例如,通过重复执行或模拟人类动作来学习)和各种实验,为研究人员提供了一个实惠的平台来探索机器学习和人工智能在物理世界中的应用。

  7. 可定制性和扩展性:虽然基础设计提供了一定的功能,但项目的开源性质意味着用户可以根据需要修改和扩展手臂的功能,例如,通过添加更多的传感器或改进控制算法来增强其能力。

技术细节和组件

  • 使用Dynamixel XL430和XL330伺服电机。XL430电机几乎是XL330的两倍强,用于前两个关节。XL330电机较弱,但每个仅重18克,使得手臂非常轻巧且快速。
  • 使用另一种更便宜的适配器板,而不是Dynamixel出售的U2D2适配器,后者价格昂贵且延迟很高。
  • 机器人手臂可以通过Dynamixel SDK控制:pip install dynamixel-sdk

跟随手臂所需材料

  • 材料包括2x Dynamixel xl430-w250电机、4x Dynamixel xl330-m288电机等,以及其他组件如电源供应、电压减小器、线缆等。

组装指南

  • 提供了组装视频链接,3D打印件的STL文件位于hardware/follower/stl目录中。组装手臂时不包括基座,确保伺服电机固定在与CAD相同的位置。
  • 焊接电压减小器,将输入端连接到母连接器,输出端连接到公连接器。
  • 将电压减小器和伺服驱动板螺钉固定在基座上,然后将基座螺钉固定在手臂上。
  • 按照指定顺序连接各个伺服电机。

领导手臂所需材料

  • 组装领导手臂更为简单,所有电机使用5V。夹子被替换为手柄和扳机。在使用时,可以对扳机施加小的扭矩,使其默认打开。

这个项目为想要学习构建和控制低成本机器人手臂的人提供了一个入门平台,并通过开源分享了所有必要的文件和指导。

作者:Alexander Koch

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