手把手教你做Arduino随动机械臂

实验视频链接
图2，机械臂主体 图1，机械臂主体和Arduino连接
子项目1：什么是Arduino Leonardo？
名 概 编 厂 称： 述： 号： 商： Arduino Leonardo ATmega32u4 A000057 Atmel
Arduino Leonardo的处理器核心是 ATmega32u4，同时具有20路数字输 入/输出口（其中7路可作为PWM输出， 12路模拟输入），一个16MHz晶体振 荡器，一个USB接口，一个电源插座， 一个ICSP header和一个复位按钮。
子项目2：制作随动机械臂
5.制作操纵杆
注意：一定要搞 清顺序，否则舵 机的转动方向可 能与电位器相反
图13，将电位器依次按照舵机的位置用强力胶粘住 （最快的方法但不是最好的）
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图14，连接完成！
子项目2：制作随动机械臂
想了解更多？？ QQ号：844233041 视频稍后发！！
子项目2：制作随动机械臂

当控制四个舵机时，程序变成： 在制作硬件之前，可以现将此程序拷入板子
#include <Servo.h> Servo myservo1; Servo myservo2; Servo myservo3; Servo myservo4; int potpin1 = 0; int potpin2 = 1; int potpin3 = 2; int potpin4 = 3; int val1; int val2; int val3; int val4; void setup() { myservo1.attach(9); myservo2.attach(10); myservo3.attach(11); myservo4.attach(13); } void loop() { val1 = analogRead(potpin1); val2 = analogRead(potpin2); val3 = analogRead(potpin3); val4 = analogRead(potpin4); val1 = map(val1, 0, 1023, 0, 179); val2 = map(val2, 0, 1023, 0, 179); val3 = map(val3, 0, 1023, 0, 179); val4 = map(val4, 0, 1023, 0, 179); myservo1.write(val1); myservo2.write(val2); myservo3.write(val3); myservo4.write(val4); delay(15); }

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材料： 4.杜邦线若干（公母头的都要有哦）。

5.舵机摆臂若干，各种型号螺丝若干。

工具 各种螺丝刀（必须的），强力胶水（加固用），电烙铁， 焊锡等技术宅必备电工用具。
暂时还没买烙铁 架。。。
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Biblioteka Baidu
准备工作：
图7，程序的校检
1.将程序校检后拷入板子
2.先将舵机编号，再将电位器按照舵机顺序编号 3.将杜邦线与电位器连接好（杜邦线母头可以正 好插入电位器引脚） 4.将舵机杜邦线的母头改造为公头（这是因为 Arduino板子上的连接口全部都是母头，所以舵 机连不上的缘故，强烈建议Arduino将来出带公 头的板子！改造接线花了我不少时间……）
欢迎交流！！
子项目1：什么是Arduino Leonardo？




输入输出 20路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆 内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能 – 串口信号RX（0号）、TX（1号）: 与内部 ATmega32U4 USB-to-TTL 芯片相连，提供TTL电压水平 的串口接收信号。 – 外部中断（2号和3号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。 – 脉冲宽度调制PWM（3、5、6、9、10 、11、13）：提供7路8位PWM输出。 – SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI通信接口。 – LED（13号）：Arduino专门用于测试LED的保留接口，输出为高时点亮LED，反之输出为低时LED熄 灭。 模拟输入A0到A5、A6到A11：每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值），默认输入信号范围为 0到5V，可以通过AREF调整输入上限。除此之外，有些引脚有特定功能 AREF：模拟输入信号的参考电压。 Reset：信号为低时复位单片机芯片。 通信接口 串口：ATmega32U4内置的UART可以通过数字口0（RX）和1（TX）与外部实现串口通信；ATmega32U4 可以访问数字口实现USB上的虚拟串口。 TWI（兼容I2C）接口 SPI 接口 物理特征 Arduino UNO的最大尺寸为2.7 x 2.1 inches。 开发环境 Arduino 1.0.1 开发语言为C语言 图四，开发环境
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原理图：
V+=5V
V
USB（连至电脑） V+=5V Arduino Leonardo
signal Analog Input(P WM)
Analog Input
舵机（servo）有三条 接线，分别为信号线 （signal），电源线 （V++）和地线
电位器（pot）有三根线，其 中电刷连接的变阻线接板子 的模拟输入
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实际连接图（以一号舵机为例）：
舵机
电位器
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程序源代码（一个舵机）
#include <Servo.h> // 开发环境Arduino 1.0.1中有此库 Servo myservo; // 创建一个舵机项目（myservo）以操控一个舵机 int potpin = 0; // 模拟输入接口0号口接电位器 int val; // 引入变量读取电位器输入的电压值 void setup() { myservo.attach(9); // 把舵机连接至九号PWM输出口上 } void loop() { val = analogRead(potpin); // 从电位器上读取电压值（从0到1023） val = map(val, 0, 1023, 0, 179); // 用map函数将电压值转化成要控制的舵机的转动角度 myservo.write(val); // 将输出角度读出控制舵机转动 delay(15); // 等待舵机达到指定位置 }
手把手教你做随动机械臂
课程作业主题:单片机硬件开发平台 课程名称：计算机硬件基础
项目介绍


课程作业项目名称：基于单片机系统的四自由度随动机械臂 子项目: （1）了解Arduino Leonardo这款硬件开发平台； （2）制作随动机械臂 （3）了解SSC32路舵机控制器的用法； 项目介绍：项目旨在制作一台小型四自由度机械臂，控制方式为随动控制 （即用一种用电位器制作操纵杆，使舵机摆过的角度电位器的旋钮，从而达 到机械臂跟随操纵杆运动的一种控制方式），此机械臂通过利用Arduino Leonardo这款硬件开发平台作为处理器，电位器为输入设备，舵机为输出 设备，搭建起以Arduino Leonardo为核心的机械臂系统。
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图8，电位器编号和舵机的编号
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图9，接头被破坏 时的惨状……
图10，改造后的接口（中间插上细 铁丝再焊牢，再包上绝缘胶布）
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正式开始搭建！！
1. 将舵机摆臂以合适角度固 定在舵机上。
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正式开始搭建！！
2. 用自攻螺丝在二号三号舵 机的侧部中央钻孔（力气 活），但注意不要伤到里 面的电路！
子项目2：制作随动机械臂
3.如图搭建机械臂，注意小臂是 用旧的电池架弯曲制成，如果没 有，可以找相似的材料代替。搭 建完毕后要注意将线绕整齐，不 要妨碍到机械臂的动作。
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发挥你的想象力！
图11，可以给机械臂装上不同零件，让它更像一只手臂
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2号舵机 3号舵机 4号舵机
图12，肩部特写
图13，肘部特写
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4.按照原理图逐步搭建电路
按照原理图搭建电路，注意： 一号电位器信号输出端接A0； 二号电位器接A1；三号电位 器接A4；四号接A5。一号舵 机信号输入端接A9；二号接 A10；三号接A11，四号接 A13。千万不要接错！
图12，一个关节控制电路的搭建
图5，Arduino1.0.1中的四自由度机械臂随动控制程序
子项目2：制作随动机械臂
材料： 1.Arduino Leonardo板一个，miniUSB数据线一条（接电脑用）。 2.舵机：普通模拟180度舵机 一个（盛辉mg996R即可）； 9g小型舵机2个；2.5g微型 舵机一个。 3.电位器4个（1K 1W，其实具体型号 无所谓，1K左右的低功耗的就行，旋 转角尽量接近180度，因为选取的舵机 都是180度的舵机）
图三，我所用的Arduino Leonardo
子项目1：什么是Arduino Leonardo？
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概要 • 电源 处理器 ATmega32u4 Arduino UNO可以通过2种方式供电，而且能 工作电压 5V 自动选择供电方式 输入电压（推荐） 7-12V 外部直流电源通过电源插座供电。 输入电压（范围） 6-20V USB接口直接供电。 数字IO脚 20 (其中7路作为PWM输出） 模拟输入脚 12 USB接口 IO脚直流电流 40 mA 3.3V脚直流电流 50 mA Flash Memory 32 KB （ATmega32u4， 其中4 KB 用于 bootloader,即引入程序）外接电源接口 SRAM 2.5 KB （ATmega32u4） • 存储器 EEPROM 1 KB （ATmega32u4） ATmega32u4包括了片上32KB Flash，其 工作时钟 16 MHz 中4KB用于Bootloader。同时还有2.5KB SRAM和1KB EEPROM。