如何使用Ardunio控制四自由度机器人手臂？

Question

我最近买了一个4自由度(自由度)机器人手臂套件。我成功地组装了它，现在我想编程arduino来控制它。我知道如何使伺服工作使用arduino，但不知道如何将手移动到特定的位置。

我尝试手工创建一个两个酒窝阵列，每个电机的旋转值都是以度为单位的。这是可行的，但很难得到值和创建数组。目前，我通过尝试和错误调整了值。

我手动创建的数组:

short first[] = { 180 , 80 , 0 , 90 };
short pos[][4] = 
{
  { 180 , 80 , 00 , 85 },
  { 180 , 85 , 00 , 80 },
  { 180 , 90 , 00 , 75 },
  { 180 , 95 , 00 , 75 },
  { 180 , 100 , 0 , 70 },
  { 180 , 110 , 0 , 70 },
  { 180 , 115 , 0 , 70 },
  { 180 , 120 , 0 , 65 },
  { 180 , 125 , 0 , 65 },
  { 180 , 130 , 0 , 65 },
  { 180 , 135 , 0 , 65 },
  { 180 , 140 , 0 , 65 },
  { 180 , 145 , 0 , 65 },
  { 180 , 150 , 0 , 65 },
  { 180 , 150 , 0 , 70 },
  { 180 , 150 , 0 , 75 },
  { 180 , 150 , 0 , 80 },  
  { 180 , 150 , 0 , 90 },
  { 180 , 145 , 0 , 90 },
  { 180 , 140 , 0 , 90 },
  { 180 , 135 , 0 , 90 },
  { 180 , 130 , 0 , 90 },
  { 180 , 125 , 0 , 90 },
  { 180 , 120 , 0 , 90 },
  { 180 , 115 , 0 , 90 },
  { 180 , 110 , 0 , 90 },
  { 170 , 110 , 0 , 90 },
  { 160 , 110 , 0 , 90 },
  { 150 , 110 , 0 , 90 }, 
  { 140 , 110 , 0 , 90 }, 
  { 130 , 110 , 0 , 90 },
  { 130 , 115 , 0 , 90 }, 
  { 120 , 120 , 0 , 90 },
  { 120 , 125 , 0 , 90 },
  { 120 , 130 , 0 , 90 },
  { 120 , 135 , 0 , 90 },
  { 120 , 137 , 0 , 90 },
  { 120 , 139 , 0 , 90 },
  { 120 , 140 , 0 , 85 },
  { 120 , 140 , 0 , 80 },
  { 120 , 140 , 0 , 75 },
  { 120 , 140 , 0 , 70 },   

};

是我编写的完整代码，：

/*
 * claws - 90 close 75 open
 * elbow - 0 to 100
 * sholder - 30 to 180
*/

Servo Servos[4];

void setup()
{
  Servos[0].attach(3);
  Servos[1].attach(5);
  Servos[2].attach(9);
  Servos[3].attach(11);

  reset();
  run();
  Servos[0].detach();
  Servos[1].detach();
  Servos[2].detach();
  Servos[3].detach();
}

void run()
{
  for(int i=0; i<sizeof(pos) / sizeof(short) /4 ; i++)
  {
    for(int j=3; j>=0; j--)
    {
      Servos[j].write(pos[i][j]);
      delay(15);
    }
    delay(15);
  }
  for(int i=-1+ sizeof(pos) / sizeof(short) /4;i>=0 ; i--)
  {
    for(int j=3; j>=0; j--)
    {
      Servos[j].write(pos[i][j]);
      delay(15);
    }
    delay(15);
  }
  delay(3000);
}

void reset()
{
  for(int i=3; i>=0; i--)Servos[i].write(first[i]);
}


void loop(){}

我想要一些函数来计算任何给定坐标的数组的值，或者类似的东西。(也就是说，每个伺服系统在那个点上定位手臂末端的移动)

Arm照片：

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这里是实际arm的产品页面：

s00?ie=UTF8&psc=1

Answer 1

我终于解决了问题！我试着找出手臂的逆运动学，但我发现它很难，而且由于硬件的不确定性，它也不能很好地工作。实际的解决办法是使用传感器。我把距离传感器(超音波)放在手臂上，这样我就可以实时测量手臂各部分之间的距离。因为我知道手臂每个部分的长度(我不需要担心这里的不确定性)。还有他们之间的距离，我可以做简单的三角学来计算手臂尖端的坐标。这意味着，我可以简单地使用一个反馈回路，以无法消除的精确定位手臂，并克服硬件的局限性。

我明白这并不是问题的确切答案，但我从经验中发现，这种方法最适合于这种情况(与根据问题所作的尝试相比)。