(源码)基于Arduino的SainSmart机械臂控制系统.zip

# 基于Arduino的SainSmart机械臂控制系统 ## 项目简介 本项目是一个基于Arduino平台的开源项目，旨在通过Arduino软件控制SainSmart DIY 6轴机械臂和Sunfounder Rollpaw夹持器。项目使用平滑的Bernstein多项式来实现机械臂的精确控制。 ## 项目的主要特性和功能 1. **机械臂控制**：通过Arduino软件控制SainSmart 6轴机械臂，支持多种伺服电机的角度和脉冲宽度控制。 2. **平滑运动**：使用Bernstein多项式实现机械臂的平滑运动，避免突变和抖动。 3. **设备兼容性**：支持多种硬件设备，包括Redboard、DFRobot IO扩展板、6V DC/3A电源、USB Mini-B电缆等。 4. **测试和调试**：提供PC端的测试工具，方便开发者在PC上进行软件测试和调试。 5. **串行控制**：通过串行终端（如`screen`）与机械臂进行交互，支持多种控制命令，如获取和设置伺服角度、脉冲宽度等。 ## 安装使用步骤 假设用户已经下载了项目的源码文件： 1. **安装依赖**： ```bash sudo aptitude install arduino-mk screen google-mock ``` 2. **创建初始校准文件**： ```bash cp calibration.hh.default calibration.hh ``` 注意：根据你的机械臂调整校准文件中的限制和偏移，以避免自碰撞。 3. **构建Arduino程序**： ```bash make ``` 注意：你可能需要根据你的Arduino板卡修改`arduino/Makefile`中的`BOARD_TAG`。查看`/usr/share/arduino/hardware/arduino/boards.txt`获取支持的板卡标签。 4. **测试软件**： 你可以在PC上构建并运行测试： ```bash make check ``` 5. **上传到Arduino**： 使用`upload`目标将程序上传到Arduino板： ```bash make upload ``` 警告：在首次连接伺服电机之前，请先编程板卡，以防止异常运动！ 6. **控制机械臂**： 你可以使用`screen`串行终端控制机械臂（确保`/dev/ttyUSB0`是正确的端口）： ```bash screen /dev/ttyUSB0 115200 ``` 示例控制命令包括： - `o`：检查驱动是否准备好接收更多命令（1=准备，0=忙） - `t`：获取时间 - `b`：获取基座伺服角度 - `s`：获取肩部伺服角度 - `e`：获取肘部伺服角度 - `r`：获取滚动伺服角度 - `p`：获取俯仰伺服角度 - `w`：获取腕部伺服角度 - `g`：获取夹持器伺服角度 - `B`：获取基座伺服脉冲宽度 - `S`：获取肩部伺服脉冲宽度 - `E`：获取肘部伺服脉冲宽度 - `R`：获取滚动伺服脉冲宽度 - `P`：获取俯仰伺服脉冲宽度 - `W`：获取腕部伺服脉冲宽度 - `G`：获取夹持器伺服脉冲宽度 - `c`：获取当前配置（基座、肩部、肘部、滚动、俯仰和腕部） - `l`：获取伺服的下限 - `u`：获取伺服的上限 - `45b`：设置基座伺服角度为45度 - `-12.5s`：设置肩部伺服角度为-12.5度 - `10e`：设置肘部伺服角度为10度 - `20r`：设置滚动伺服角度为20度 - `30p`：设置俯仰伺服角度为30度 - `40w`：设置腕部伺服角度为40度 - `0g`：设置夹持器伺服角度为0度 - `2400B`：设置基座伺服脉冲宽度为2400 - `1500S`：设置肩部伺服脉冲宽度为1500 - `720E`：设置肘部伺服脉冲宽度为720 - `1500R`：设置滚动伺服脉冲宽度为1500 - `1500P`：设置俯仰伺服脉冲宽度为1500 - `1500W`：设置腕部伺服脉冲宽度为1500 - `2000G`：设置夹持器伺服脉冲宽度为2000 - `1 2 3 4 5 6c`：设置配置（基座、肩部、肘部、滚动、俯仰和腕部）为1, 2, 3, 4, 5, 和6度 - `1 2 3 4 5 6t`：到达指定配置所需的时间 - `ma`：保存教学点`a`（共有12个教学点从`a`到`l`） - `'a`：转到教学点`a` - `da`：显示教学点`a`的配置 - `x`：停止所有伺服（实际上任何未定义的键都可以） 你可以使用`Ctrl-A \\`退出`screen`终端。 ## 注意事项 - 自碰撞可能会损坏伺服电机，请谨慎操作。 - 在连接伺服电机之前，请确保电源已正确连接到DFRobot I/O扩展板，以防止板卡电源故障导致异常运动。 ## 相关链接 - [SainSmart DIY 6轴机械臂](http://www.sainsmart.com/diy-6-axis-servos-control-palletizing-robot-arm-model-for-arduino-uno-mega2560.html) - [Sunfounder Rollpaw夹持器](https://www.sunfounder.com/rollpaw.html) - [Redboard](https://learn.sparkfun.com/tutorials/redboard-vs-uno) - [DFRobot IO扩展板](https://robosavvy.com/store/dfrobot-io-expansion-shield-for-arduino-v6.html) - [6V DC/3A电源](http://uk.rs-online.com/web/p/plug-in-power-supply/7424762/) - [USB Mini-B电缆](https://robosavvy.com/store/sparkfun-usb-mini-b-cable-6-foot.html) - [Towerpro MG996R伺服电机](http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__6221__Towerpro_MG996R_10kg_Servo_10kg_0_20sec_55g.html) - [Towerpro SG90 9g伺服电机](http://www.servodatabase.com/servo/towerpro/sg90) - [2.1 x 5.5mm DC插座](http://www.maplin.co.uk/p/21-x-55mm-dc-socket-plastic-ft96e) - [JR伺服扩展线](https://www.amazon.co.uk/d/B00P1716VO) ## 致谢 感谢Ian Patient指出使用Bernstein多项式实现平滑机器人运动的思路。