企业官网建设流程全解析

1 工程训练纪实前言

这是南京理工大学暑期工程训练（金工实习）机器人项目第一天的记录博客，记录了六轴串联机械臂的全过程细节，第一天的项目比较简单，内容不深。在此先向这一个月中的各位老师表达感谢，尤其感谢张小兵教授的教导。先叠个甲，以后的学弟学妹请勿完全照抄本文本人方案，仅为我个人记录，吾技术浅薄，仅供参考。

2 组装过程

2.1 结构说明

六轴协作机械臂是一种具有六个自由度的机械臂，六轴协作机械臂之所以称为六轴，是因为它包含六个关节，每个关节都能够独立运动，它可以在六个方向上进行运动。这六个方向分别是：上下运动（沿着Z轴）、前后运动（沿着Y轴）、左右运动（沿着X轴）、绕X轴旋转、绕Y轴旋转和绕Z轴旋转。这种设计使得机械臂能够在六个自由度上进行灵活的运动，可以在三维空间内进行复杂的运动和操作，从而达到更加精确和高效的操作。这些关节通常由电机和传动装置控制，能够以精确的速度和力度进行移动和操作。

2.2 具体步骤

2.2.1 注意事项

①注意请在伺服电机初始化调试后进行组装。
②注意舵机垫片螺纹是否清晰
③尽量改进爪口结构，使之易于抓夹

2.2.2 机械臂组装

2.2.3 夹持机构组装

3 调整电控

3.1 伺服电机初始化

在上课之前，老师会提前发一个压缩包，里面有各种各样的工具软件还有半成品代码，这里就要用到arduino和controller。
先将以下命名为servo_bigfish.ino的代码通过arduino烧录进开发板中。

/* * Bigfish扩展板舵机口; 4, 7, 11, 3, 8, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19 * 使用软件调节舵机时请拖拽对应序号的控制块 */#include<Servo.h>#defineANGLE_VALUE_MIN0#defineANGLE_VALUE_MAX180#definePWM_VALUE_MIN500#definePWM_VALUE_MAX2500#defineSERVO_NUM12Servo myServo[SERVO_NUM];intdata_array[2]={0,0};//servo_pin: data_array[0], servo_value: data_array[1];intservo_port[SERVO_NUM]={4,7,11,3,8,12,14,15,16,17,18,19};intservo_value[SERVO_NUM]={};String data="";boolean dataComplete=false;voidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){while(Serial.available()){intB_flag,P_flag,T_flag;data=Serial.readStringUntil('\n');data.trim();for(inti=0;i<data.length();i++){//Serial.println(data[i]);switch(data[i]){case'#':B_flag=i;break;case'P':{String pin="";P_flag=i;for(inti=B_flag+1;i<P_flag;i++){pin+=data[i];}data_array[0]=pin.toInt();}break;case'T':{String angle="";T_flag=i;for(inti=P_flag+1;i<T_flag;i++){angle+=data[i];}data_array[1]=angle.toInt();servo_value[pin2index(data_array[0])]=data_array[1];}break;default:break;}}/* Serial.println(B_flag); Serial.println(P_flag); Serial.println(T_flag); for(int i=0;i<2;i++) { Serial.println(data_array[i]); } */dataComplete=true;}if(dataComplete){for(inti=0;i<SERVO_NUM;i++){ServoGo(i,servo_value[i]);/*********************************串口查看输出***********************************/// Serial.print(servo_value[i]);// Serial.print(" ");}// Serial.println();/*********************************++++++++++++***********************************/dataComplete=false;}}voidServoStart(intwhich){if(!myServo[which].attached()&&(servo_value[which]!=0))myServo[which].attach(servo_port[which]);elsereturn;pinMode(servo_port[which],OUTPUT);}voidServoStop(intwhich){myServo[which].detach();digitalWrite(servo_port[which],LOW);}voidServoGo(intwhich,intwhere){ServoStart(which);if(where>=ANGLE_VALUE_MIN&&where<=ANGLE_VALUE_MAX){myServo[which].write(where);}elseif(where>=PWM_VALUE_MIN&&where<=PWM_VALUE_MAX){myServo[which].writeMicroseconds(where);}}intpin2index(int_pin){intindex;switch(_pin){case4:index=0;break;case7:index=1;break;case11:index=2;break;case3:index=3;break;case8:index=4;break;case12:index=5;break;case14:index=6;break;case15:index=7;break;case16:index=8;break;case17:index=9;break;case18:index=10;break;case19:index=11;break;}returnindex;}

代码烧录后，进入controller选择端口号及波特率（9600）进行连接，在对应模块中拖动控制条，使电机转动，最终置于90°的位置，伺服电机初始化调整成功。
单独连接舵机调试，分别在controller中拖动进度条，可以观察相应的舵机角度转动，做好相应的记录，写好对应的舵机调试角度。

3.2 电路搭建

伺服电机接线次序为，由上至下4、7、11、3、8、12。

3.3 机械臂自动化控制设计

在arduino中打开老师提供的jixieshoubi.ino进行编程，如下所示。

#include<Servo.h>#defineOPERATE_TIME3000intnInitialDeg[6]={72,35,118,58,80,60};//六个舵机初始角度intnGetDeg[6]={82,65,155,66,80,15};//六个舵机运动到抓取目标物的角度intnPutDeg[6]={20,65,155,66,80,60};//六个舵机运动到释放目标物的角度intnServoPin[6]={3,4,7,8,11,12};//六个舵机对象对应的引脚Servo myServo[6];voidsetup()//初始化函数，上电后只执行一次{pinMode(9,INPUT);resetArm();//对机械臂进行初始化，包括绑定舵机引脚，运行至初始化状态}voidloop()//循环函数，反复执行{intnState=digitalRead(9);if(nState==0){getCube();//到目标点抓取物体delay(1000);putCube();//到目标点释放物体delay(2000);//延时等待2秒}}voidresetArm()//机械臂初始形态，此时建议夹爪张开{for(inti=0;i<6;i++){myServo[i].attach(nServoPin[i]);//舵机对象绑定引脚myServo[i].write(nInitialDeg[i]);//相应舵机运行至指定初始化位置delay(1000);}}voidgetCube()//抓取目标物体{for(inti=0;i<6;i++){ServoMove(i,nInitialDeg[i],nGetDeg[i],OPERATE_TIME);//控制各个舵机由初始化位置运行至目标物位置，并执行夹爪闭合动作，以抓取目标物体}for(inti=4;i>=0;i--){ServoMove(i,nGetDeg[i],nInitialDeg[i],OPERATE_TIME);//保持夹爪状态不变，其他舵机逆序由目标物位置返回初始化位置}}voidputCube()//释放目标物体{for(inti=0;i<5;i++){ServoMove(i,nInitialDeg[i],nPutDeg[i],OPERATE_TIME);//控制除夹爪以外各个舵机由初始化位置运行至释放位置}ServoMove(5,nGetDeg[5],nPutDeg[5],OPERATE_TIME);//控制夹爪舵机角度，由夹爪闭合状态转为张开状态，以释放目标物体for(inti=4;i>=0;i--){ServoMove(i,nPutDeg[i],nInitialDeg[i],OPERATE_TIME);//除夹爪舵机外所有舵机逆序由释放位置返回初始化位置}}voidServoMove(intwhich,int_start,int_finish,longt)//控制指定舵机（which）在指定时间（t）由初始位置（_start）运动到目标位置（_finish）{staticintdirect;staticintdiff;staticlongdeltaTime;if(_start<=_finish)direct=1;elsedirect=-1;diff=abs(_finish-_start);deltaTime=(long)(t/180);for(inti=0;i<diff;i++){myServo[which].write(_start+i*direct);delay(deltaTime);}}

在以下代码中，填写之前记录的数据。

intnInitialDeg[6]={72,35,118,58,80,60};//六个舵机初始角度intnGetDeg[6]={82,65,155,66,80,15};//六个舵机运动到抓取目标物的角度intnPutDeg[6]={20,65,155,66,80,60};//六个舵机运动到释放目标物的角度intnServoPin[6]={3,4,7,8,11,12};//六个舵机对象对应的引脚

填写完成后，编译程序，连接开发板，选择正确的端口并上传。