查看SKU:RB-13K111 AS-6DOF多功能鋁合金機械臂-銀色的源代碼

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==產品概述==
機械手臂目前在機械人技術領域中得到廣泛的應用，在工業(yè)制造、醫(yī)學治療、娛樂服務、教學應用、軍事以及太空探索等領域都能見到它的身影。雖然大家經常在電影或者電視中見過，似曾想過擁有一臺屬于自己的機械臂，因其功能針對性強和高額的售價，使我們望而卻步。現(xiàn)在你不必擔心這個問題了，AS-6D0F鋁合金機械臂套件，可以實現(xiàn)你的機器人夢想。此版說明書主要介紹如何利用4個大按鈕模塊與Arduino Uno控制器之間的通訊直接控制六自由度機械臂并且在LCD2004液晶屏上實時顯示監(jiān)控到的信息，此說明書還介紹Arduino Uno控制器與LCD2004液晶屏及大按鍵之間的接線和調試過程，按照此說明書的步驟一步一步的組裝完成后，給其上電，通過4個大按鈕模塊就可以輕松實現(xiàn)對六自由度機械臂的控制。
==產品參數(shù)==
# 產品名稱：AS-6DOF多功能鋁合金機械臂
# 產品類型：機械手臂
# 產品貨號：RB - 13K111
# 產品顏色：銀色
# 夾持器材質：塑料
# 主控制器：Starduino UNO R3 控制器
# 編程軟件：Arduino IDE
# 基礎模塊：機械臂、雙路開關電源、Starduino UNO R3 控制器、傳感器擴展板 V5.0、大按鈕模塊、IIC LCD2004 液晶擴展板
# 控制方式：自主編程
# 夾持重量：0.5kg
# 套件供電：雙路開關電源：12V/1.5A - 5V/8A
# 重量：2.0KG

==主控器技術參數(shù)==
# 主控器：Carduino UNO R3
# 微處理器：ATmega328
# Flash 內存：32 KB (ATmega328 其中0.5 KB 用于引導程序）
# 工作電壓：5V
# 輸入電壓：接上USB 時無須外部供電或外部7V~12V DC 輸入
# 輸出電壓：5V DC 輸出和3.3V DC 輸出和外部電源輸入
# 時鐘頻率：16 MHz
# 輸入電壓：7-12V（推薦）
# 輸入電壓：6-20V（限制）
# 支持USB 接口協(xié)議及供電(不需外接電源)
# 支持ISP 下載功能
# 數(shù)字I/O 端口：14（6 個PWM 輸出口）
# 模擬輸入端口：6
# 直流電流：40mA（I/O 端口）
# 直流電流：50mA（3.3V 端口）
# EEPROM：1 KB (ATmega328)
# SRAM：2 KB (ATmega328)
# 尺寸：75x55x15mm
==產品清單==
{|border="1" cellspacing="0" align="center" cellpadding="5" width="700px"
|-
  | colspan="4" style="text-align: center;" |<big><big>'''RB - 13K012 AS - 6DOF 多功能鋁合金機械臂 - 銀色 - 不含電控'''</big></big>
|-
|align="center"|序號
|align="center"|產品名稱
|align="center"|產品貨號
|align="center"|數(shù)量
|-
|align="center"|1
|align="center"|機械臂底盤
|align="center"|RB - 09M031
|align="center"|1
|-
|align="center"|2
|align="center"|[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php/(SKU:RB-04M006)RB-150MG%E8%88%B5%E6%9C%BA 金屬齒RB-150MG舵機（含附件包）]
|align="center"|RB - 04M006
|align="center"|6
|-
|align="center"|3
|align="center"|新機械臂金屬圓盤(140mm)
|align="center"|RB - 09M139
|align="center"|1
|-
|align="center"|4
|align="center"|機械臂轉盤
|align="center"|RB - 09M093
|align="center"|1
|-
|align="center"|5
|align="center"|新機械臂金屬圓盤(120mm)
|align="center"|RB - 09M138
|align="center"|1
|-
|align="center"|6
|align="center"|AS - 6DOF機械手專用夾持器
|align="center"|RB - 09M073
|align="center"|3
|-
|align="center"|7
|align="center"|鋁合金多功能舵機支架
|align="center"|RB - 09M002
|align="center"|4
|-
|align="center"|8
|align="center"|鋁合金長 U 型支架
|align="center"|RB - 09M005
|align="center"|3
|-
|align="center"|9
|align="center"|鋁合金L型支架   
|align="center"|RB - 09M017
|align="center"|1
|-
|align="center"|10
|align="center"|進口杯士軸承組件
|align="center"|RB - 09M083
|align="center"|3
|-
|align="center"|11
|align="center"|金屬舵盤
|align="center"|RB - 04M024
|align="center"|1
|-
|align="center"|12
|align="center"|優(yōu)質純銅固定柱 M3*10+6
|align="center"|RB - 12C072
|align="center"|14
|-
|align="center"|13
|align="center"|優(yōu)質純銅固定柱M3*30+6   
|align="center"|RB - 12C076
|align="center"|3
|-
|align="center"|14
|align="center"|M3蓋姆
|align="center"|RB - 12C114
|align="center"|14
|-
|align="center"|15
|align="center"|六角螺母 M3
|align="center"|RB - 12C089
|align="center"|6
|-
|align="center"|16
|align="center"|十字槽固定螺絲 M2.5*6
|align="center"|RB - 12C087
|align="center"|16
|-
|align="center"|17
|align="center"|六角螺母 M2.5
|align="center"|RB - 12C090
|align="center"|16
|-
|align="center"|18
|align="center"|十字槽固定螺絲 M4*8
|align="center"|RB - 12C086
|align="center"|24
|-
|align="center"|19
|align="center"|六角螺母 M4
|align="center"|RB - 12C091
|align="center"|24
|-
|align="center"|20
|align="center"|十字槽固定螺絲 M3*6
|align="center"|RB - 12C081
|align="center"|7
|-
|align="center"|21
|align="center"|十字槽固定螺絲 M3*10
|align="center"|RB - 12C083
|align="center"|7
|-
|align="center"|22
|align="center"|M3彈墊
|align="center"|RB - 12C098
|align="center"|17
|-
|align="center"|23
|align="center"|機械手夾持器固定螺絲白色自攻釘
|align="center"|RB - 12C099
|align="center"|2
|-
|align="center"|24
|align="center"|機械手夾持器固定螺絲黑色自攻釘
|align="center"|RB - 09M046
|align="center"|2
|-
|align="center"|25
|align="center"|黑色扎帶
|align="center"|RB - 12C101
|align="center"|5
|-
|align="center"|26
|align="center"|優(yōu)質舵機延長線(30CM)
|align="center"|RB - 06L009
|align="center"|3
|-
|align="center"|27
|align="center"|優(yōu)質塑料捆繩(40CM)
|align="center"|RB - 12C102
|align="center"|1
|-
|align="center"|28
|align="center"|Starduino UNO R3 控制器
|align="center"|RB - 01C076A
|align="center"|1
|-
|align="center"|29
|align="center"|傳感器擴展板 V5.0
|align="center"|RB - 01C015B
|align="center"|1
|-
|align="center"|30
|align="center"|IIC LCD2004 液晶屏
|align="center"|RB - 05L012
|align="center"|1
|-
|align="center"|31
|align="center"|按壓式大按鈕模塊
|align="center"|RB - 02S049A
|align="center"|4
|-
|align="center"|32
|align="center"|3P 傳感器連接線
|align="center"|RB - 06L003
|align="center"|4
|-
|align="center"|33
|align="center"|DC 接頭
|align="center"|RB - 10P016
|align="center"|1
|-
|align="center"|34
|align="center"|數(shù)據(jù)下載線
|align="center"|RB - 06L020
|align="center"|1
|-
|align="center"|35
|align="center"|機械臂專用開關電源
|align="center"|RB - 10P007
|align="center"|1
|-
|align="center"|36
|align="center"|3D 打印操作盒
|align="center"|套件中不包含，可以單獨定制
|align="center"|1
|}

==安裝連線==
步驟1：如圖所示，CarDuino Uno 控制器與傳感器擴展板連接，并通過 USB 連接線給 Carduino UNO 上傳例子程序。<br/>
[[文件:13K11118.png|600px|有框|居中]]<br/>
[[文件:13K11112.png|600px|有框|居中]]<br/>
步驟2：如圖所示，將按壓式大按鈕模塊與傳感器擴展板 V5.0 的模擬接口連接。<br/>
將 4 個大按鈕模塊分別接到傳感器擴展板 v5.0 的 4 個模擬口A0、A1、A2、A3，作為機械臂的控制按鍵，功能如下：<br/>
* A0被按下時，舵機號從上至下選中
* A1被按下時，舵機號從下至上選中
* A2被按下時，舵機順時針轉
* A3被按下時，舵機逆時針轉
[[文件:13K11114.png|500px|有框|居中]]<br/>

步驟3：如下圖所示，將 RB-150MG 與傳感器擴展板 V5.0 連接，依次連接底盤到夾持器舵機。<br/>
* 將底盤到夾持器的舵機順次連接到傳感器擴展板的 6 個數(shù)字口 D4（底盤舵機）D5、D6、D7、D8、D9（夾持器舵機）。<br/>
[[文件:13K11113.png|600px|有框|居中]]<br/>

步驟4 如圖所示：將 IIC LCD2004 液晶顯示屏與傳感器擴展板連接，IIC LCD2004液晶顯示屏接到傳感器擴展板 v5.0 的 IIC 接口，連接時需要注意紅色對應“+”，黑色對應“-”<br/>
[[文件:13K11115.png|600px|有框|居中]]<br/>

步驟5 圖下圖所示：給機械臂電控部分進行供電。<br/>
* 取下傳感器擴展板 v5.0 的跳線帽，使用開關電源（5V 給傳感器擴展板 v5.0 供電，12V 給 CarDuino Uno 控制器供電），紅色接 VCC,黑色接 GND（注意區(qū)分正負極）。
[[文件:13K11116.png|600px|有框|居中]]<br/>
[[文件:13K11117.png|600px|有框|居中]]<br/>

步驟6 完成以上步驟后，機械臂所有電控及供電就全部安裝完成，接下來回頭檢查一下各個部分的接線，尤其是是否有電源和地接反的情況，如果確定接線無誤，就可以給機械臂供電了。<br/>

==例子程序==
程序編譯上傳前，需要下載程序使用的庫文件[http://pan.baidu.com/s/1dDz4kCh Arduino版機械臂庫文件下載地址]<br/>
<pre style="color:blue">
#include <Servo.h>      //調用一些庫文件
#include <TimedAction.h>
#include <SimpleTimer.h> 
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
                                //定義舵機位置名稱，并編號。
const int base =      0;         
const int shoulder =   1;          
const int elbow =     2;        
const int wristflex =   3;        
const int wristrot =    4;          
const int gripper =    5;         

const int stdDelay =   20;         //舵機運動延時（單位ms）
const int maxServos =  6;         //舵機的數(shù)量
const int centerPos =  90;        //舵機中位位置

unsigned long key_millis = 0;      
unsigned long button_millis = 0;
int keyDelay = 100;              //定義延時時間
int buttonDelay = 50;           //定義按鍵延時
int thisServo = base;           //定義起始電機

typedef struct{              //數(shù)組框架結構
  byte neutral;             //中位角度
  byte minPos;             //最小角度
  byte maxPos;            //最大角度
  byte delaySpeed;         //延時時間
  byte curPos;            //舵機當前角度
} ServoPos;              //結構體名稱

ServoPos servosPos[] = {    //對舵機限位
  { 90, 180, 10, stdDelay, 0 }, //中位90，最小角度180，最大角度10，范圍0~180度。
  { 90, 180, 10, stdDelay, 0 },
  { 90, 180, 60, stdDelay, 0 },
  { 90, 170, 50, stdDelay, 0 },
  { 90, 180, 10, 10, 0 },
  { 90, 125, 55, 5, 0 }
};

byte serv = 90;
int counter = 0;
int curServo = 0;
int sMove[] = {0, 90, 0};
int sAttach[] = {0, 0};

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);     //0x27  D7~D0端口開關設置0x表示十六進制27轉換成16進制數(shù)是00100111  1代表開，0代表關， 20列，4行，行號從零算起，第一行行號0，第二行行號1.
Servo servos[maxServos];
int destServoPos[maxServos];
int currentServoPos[maxServos];

TimedAction servoMove[maxServos] = TimedAction(100, doServoFunc);   // 延時，延時時間為聲明時間。
SimpleTimer timer;            // For movement tests
TimedAction keys = TimedAction(10, keypadFunc);

void setup() {                            //設置
  delay(200);
  Wire.begin();
  lcd.init();                             //LCD初始化             
  lcd.backlight();                 //LCD背光燈打開
  delay(500);
  lcd.on();                     // LCD開機
  setupDisplay();               //調用子程序，設置顯示內容門，后面有定義。

  for(int i=0; i<maxServos; i++) {          
    servos[i].write(servosPos[i].neutral);
    servosPos[i].curPos = servosPos[i].neutral;
    servos[i].attach(i+4);
    destServoPos[i] = centerPos;
    currentServoPos[i] = centerPos;
    servoMove[i].disable();
  }
  //timer.setInterval(5000, servoTestFunc);      
}

void loop() {
  for(int x=0; x<maxServos; x++) {
    curServo = x;
    servoMove[x].check();
  }
  //timer.run();            
  keys.check();
  navSwitchFunc();
}

void servoTestFunc() {
  if(counter % 2) {
    Move(thisServo, servosPos[thisServo].minPos, servosPos[thisServo].delaySpeed);
  }
  else
    Move(thisServo, servosPos[thisServo].maxPos, servosPos[thisServo].delaySpeed);
  counter++;
}

void writeServo() {
  int servoNum = sMove[0];
  if(servoNum >=0 && servoNum <= maxServos) {
    destServoPos[servoNum] = sMove[1];
    servoMove[servoNum].enable();
    servoMove[servoNum].setInterval(sMove[2]);
  }
}

void setServoAttach() {
  int servo = 1;    // sAttach[0]
  int mode = 2;     // sAttach[1]
  if(servo >= 0 && servo <= maxServos) {
    if (mode == 1)
      servos[servo].attach(servo+4);
    else
      servos[servo].detach();
  }
}

void doServoFunc() {
  int x = curServo;      
  if(destServoPos[x] == currentServoPos[x])
    servoMove[x].disable();       
  if(destServoPos[x] > currentServoPos[x])
    currentServoPos[x]++;
  else
    currentServoPos[x]--;
  
  servosPos[x].curPos = constrain(currentServoPos[x], servosPos[x].maxPos, servosPos[x].minPos);
  currentServoPos[x] = servosPos[x].curPos;
  servos[x].write(currentServoPos[x]);
  jointPos(x, currentServoPos[x]);
}

void Move(int servoNum, int servoPosition, int delayTime) {  //舵機驅動指令
  sMove[0] = servoNum;             //所驅動舵機號
  sMove[1] = servoPosition;          //舵機的目標位置
  sMove[2] = delayTime;            //每個舵機運動的延遲時長
  writeServo();
}

void Attach(int servoNum, int servoMode) {
  sAttach[0] = servoNum;
  sAttach[1] = servoMode;
}

void navSwitchFunc() {                //鍵盤檢測子程序
    if (millis() > button_millis + buttonDelay) {
    button_millis = millis();
    if(digitalRead(A0) == LOW) {      // 當A0引腳低電平
      thisServo--;                   //電機號自加1
      thisServo = constrain(thisServo, 0, 5); //電機控制范圍
      jointPos(thisServo, servosPos[thisServo].curPos);
      delay(200);                 //延時200毫秒
    }
    if(digitalRead(A1)== LOW) {      //當A1引腳低電平
      thisServo++;                 //電機號自加1
      thisServo = constrain(thisServo, 0, 5); //電機控制范圍
      jointPos(thisServo, servosPos[thisServo].curPos);
      delay(200);                 //延時200毫秒
    }
    if(digitalRead(A2) == LOW) {      //當A2引腳低電平
      byte t = thisServo;
      servosPos[t].curPos--;       //電機角度自減1
      servosPos[t].curPos = constrain(servosPos[t].curPos, servosPos[t].maxPos, servosPos[t].minPos);
      jointPos(t, servosPos[t].curPos);
    }
    if(digitalRead(A3) == LOW) {     //當A3引腳低電平
      byte t = thisServo;
      servosPos[t].curPos++;         //電機角度自減1
      servosPos[t].curPos = constrain(servosPos[t].curPos, servosPos[t].maxPos, servosPos[t].minPos);
      jointPos(t, servosPos[t].curPos);
    }
  }
}

void keypadFunc() {
  byte keypad = lcd.keypad();
  lcd.command(0);                
  if (keypad !=0) {
    if (millis() > key_millis + keyDelay) {
      keypress(keypad);
      key_millis = millis();
    }
  }
}

void keypress (byte keypad) {  //讀取按鍵按下情況。       
  byte t;
  lcd.setCursor(15, 1);
  switch(keypad) {
    case 1: 
      lcd.print("1");
      t = base;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 2:
      lcd.print("2");
      t = shoulder;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 3:
      lcd.print("3");
      t = elbow;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 5:
      lcd.print("4");
      t = base;
      servosPos[t].curPos++;
      break;
    case 6:
      lcd.print("5");
      t = shoulder;
      servosPos[t].curPos++;
      break;
    case 7:
      lcd.print("6");
      t = elbow;
      servosPos[t].curPos++;
      break;
    case 9:
      lcd.print("7");
      t = wristflex;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 10:
      lcd.print("8");
      t = wristrot;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 11:
      lcd.print("9");
      t = gripper;
      servosPos[t].curPos--;
      break;
    case 13:
      lcd.print("*");
      t = wristflex;
      servosPos[t].curPos++;
      break;
    case 14:
      lcd.print("0");
      t = wristrot;
      servosPos[t].curPos++;
      break;
    case 15:
      lcd.print("#");
      t = gripper;
      servosPos[t].curPos++;
      break;   
  }
  servosPos[t].curPos = constrain(servosPos[t].curPos, servosPos[t].maxPos, servosPos[t].minPos);
  jointPos(t, servosPos[t].curPos);
}

void jointPos(byte t, byte pos) {    //定義兩個byte類型的變量，t,pose.
  lcd.setCursor(6, 1);//電機所在位置名稱
  switch(t) {
    case base:               // 1, 4
      lcd.print("bse");    //LCD顯示bse
      break;
    case shoulder:           // 2, 5     
      lcd.print("shl");   //LCD顯示shl
      break;
    case elbow:              // 3, 6
      lcd.print("elb");    //LCD顯示elb
      break;
    case wristflex:          // 7, * 
      lcd.print("wfx");   //LCD顯示wfx
      break;
    case wristrot:           // 8, 0    
      lcd.print("wrt");   //LCD顯示wrt
      break;
    case gripper:            // 9, #
      lcd.print("grp");    //LCD顯示grp
      break;
  }
  
  lcd.setCursor(2, 3);// 設置顯示位置第4行，3列就是說前面空2格。
  lcd.print(" you are welcome  ");
  lcd.setCursor(6, 2);//pose后面顯示的角度位置。
  lcd.print(pos, DEC); //當按鍵按下后顯示角度值。
  servos[t].write(pos);
}

void setupDisplay() {    //子程序定義，LCD顯示內容，開機立即顯示。
  lcd.clear();          //LCD清屏
  lcd.blink_off();       //LCD光標閃爍關
  lcd.home();         //
  lcd.setCursor(1, 1);  //設置顯示位置第2行，2列就是說前面空1格。
  lcd.print("key: ");   //顯示內容 “key”
  lcd.setCursor(4, 0);   //設置顯示位置第一行，5列就是說前面空4格。
  lcd.print("alsrobotbase      ");//顯示內容”alsrobotbase”
  lcd.setCursor(1, 2);         // 設置顯示位置
  lcd.print("Pos: ");           //顯示內容”Pos”
}
</pre>

==電控部分說明書==
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=(RB-13K012)6%E8%87%AA%E7%94%B1%E5%BA%A6%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82 6自由度機械臂機械部分安裝說明]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=(SKU:RB-02S032)_%E6%8C%89%E5%8E%8B%E5%BC%8F%E5%A4%A7%E6%8C%89%E9%92%AE%E6%A8%A1%E5%9D%97 按壓式大按鈕模塊使用說明書]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=(SKU:RB-05L012)IIC_LCD2004%E5%AD%97%E7%AC%A6%E6%B6%B2%E6%99%B6%E6%98%BE%E7%A4%BA%E5%99%A8 IIC 2004液晶擴展板使用說明書]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=(SKU:RB-01C015)Arduino_%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8%E6%89%A9%E5%B1%95%E6%9D%BFv5.0 V5.0傳感器擴展板使用說明]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=Arduino%E5%85%A5%E9%97%A8%E6%95%99%E7%A8%8B Arduino UNO入門教程]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.php?title=Arduino%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E7%9A%84%E5%AE%89%E8%A3%85 Arduino UNO 驅動安裝]<br/>
[http://www.alsrobot.com.cn/wiki/index.phptitle=Arduino%E7%BC%96%E7%A8%8B%E5%8F%82%E8%80%83%E6%89%8B%E5%86%8C%EF%BC%88%E5%A4%9A%E9%A1%B5%E9%9D%A2%E7%89%88%EF%BC%89 Arduino UNO 編程參考手冊]<br/>
==產品相關推薦==
[[文件:erweima.png|230px|無框|右]]
===產品購買地址===
[http://gharee.com/goods-551.html AS-6DOF 鋁合金機械臂 Arduino版本]<br/>
===周邊產品推薦===
[http://gharee.com/goods-438.html 防水舵機]<br/>
===相關問題解答===
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5463&fromuid=10780 arduino六自由機械臂編譯不成功問題]<br/>
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1348&highlight=%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82 Arduino UNO R3 可以實現(xiàn)機械臂控制嗎？]<br/>
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3900&highlight=%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82 6自由度機械臂舵機容易被拉下來]<br/>
===相關學習資料===
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=4087&fromuid=10780 AS-6DOF鋁合金機械臂功能演示之定位抓取]<br/>
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=295&highlight=%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82 6自由度機械臂玩兒家測評一]<br/>
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=296&highlight=%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82 6自由度機械臂玩兒家測評二]<br/>
[http://www.makerspace.cn/portal.php 奧松機器人技術論壇]<br/>