机器人参数说明

第一章中，我们探讨了产品的卖点及其设计理念，为您提供了对产品高层次理解的全景视角。现在，让我们进入第二章——机器人参数说明。这一章节将是您理解产品技术细节的关键。详细了解这些技术参数，不仅可以帮助您充分认识到我们产品的先进性和实用性，而且还能够确保您能够更有效地利用这些技术来满足您的具体需求。

1.机器人规格参数

规格 参数
DOF 6+1
水平伸展范围 650
总跨度 1300mm
自重 1.8kg
电源规格 12V5A
重复定位精度 ±1mm
精确度 5 - 8mm
工作载荷 -
舵机数量 8
舵机类型 高精度数字伺服电机
旋转能力 +/- 180°
末端执行器 双指遥控+双按钮控制
USB 连接 Type-C
Atom 末端 5*5 LED 灯矩阵
通讯帧率 >50Hz

2.控制核心参数

主控制器规格表

指标 参数
主控制 M5Stack-basic
主控型号 ESP32
CPU 240MHz 双核心。
600 DMIPS、520KB SRAM。
Wi-Fi、双模式蓝牙
蓝牙 2.4G/5G
无线 2.4G 3D Antenna
输入 1, 2, 3, 5, 18, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 35, 36
输出 同输入共用
LCD 显示器 2.0" @ 320*240 ILI9342C IPS panel, maximum brightness 853nit
实体按键

辅助控制器规格表

指标 参数
辅助控制 Atom
辅助控制型号 ESP32
辅助控制器核心参数 240MHz 双核。
600 DMIPS，520KB SRAM。
Wi-Fi、双模式蓝牙
辅助控制器闪光灯 4MB
LED矩阵 5*5 LED灯矩阵
LCD 显示 2.0"@320*240 ILI9342C IPS 面板，
最大亮度 853nit
C 型 *1
辅控扩展IO G19, G21, G22, G23, G25, G33
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3.结构尺寸参数

！本章以毫米为距离单位，以度为角度单位。

产品尺寸和工作空间

底座安装尺寸

  • 底座需采用法兰安装，可使用 M6 螺丝固定在对应的固定底座上。
  • 使用前请确认安装的底座可以承受 3 倍于机身重量的承载，以防止使用过程中因运动速度提升导致产品固定松动而引起产品损坏。

图 1 底座正视图

手臂末端

  • 机械臂的末端可与乐高组件孔和螺纹孔兼容。

产品展示

3D 模型下载

C650模型下载

4.电气特性参数

底座电气接口概述


图 4.1 底座正视图


图 4.2 底座左视图


图 4.3 底座右视图

序号 接口名称 定义 功能 备注
1 功能接口组一 I/O接口 GPIO引脚
2 屏幕 显示 与按钮一起使用
3 按键 按键 A 与显示屏一起使用
4 按键 B
5 按键 C
6 功能接口组二 I/O接口 GPIO引脚
7 复位按钮 系统复位 使主控复位
8 Type C 接口 可用于和 PC 端连接通讯，更新固件使用
9 Grove 接口1
10 功能接口组三 I/O接口 GPIO引脚
11 Grove 接口2
Grove 接口3
12 电源 DC 输入接口 DC24V 输入 DC24V 输入

A.功能接口组一接口的定义如下表：

标签 类型 功能 备注
18 I/O GPIO18 在使用TF卡时不可用
19 I/O GPIO19 在使用TF卡时不可用
23 I/O GPIO23 在使用TF卡时不可用
22 I/O GPIO22
21 I/O GPIO21
GND P GND
3V3 P GPIO22
5V P DC 5V

B.功能接口组二与功能组三各个接口定义一致，接口的定义如下表：

标签 类型 功能 备注
3 I/O GPIO3 在使用TypeC或Grover 3 时不可用
1 I/O GPIO1 在使用TypeC或Grover 3 时不可用
16 I/O GPIO16 暂不支持
17 I/O GPIO17 暂不支持
2 I/O GPIO2
5 I/O GPIO5
25 I/O GPIO25 暂不支持
26 I/O GPIO26 在使用 Grover 2 时不可用
35 I/O GPIO35 暂不支持
36 I/O GPIO36 在使用Grover 2 时不可用
RST - Controller reset 暂不支持
BAT - BTTERY 暂不支持
3V3 P GPIO22
5V P DC 5V
GND P GND

注意: I/O:该功能信号包含输入和输出组合。

C.Grover接口：Grover接口定义图如下：


图 4.4 Grover接口1定义图


图 4.5 Grover接口2定义图


图 4.6 Grover接口3定义图

D.屏幕 ：屏幕用于显示 myArm 的通信状态，并通过 2 英寸 IPS 屏幕校准机器人移动到起点。

E.按键 A、按键 B 和按键 C 用于以协调的方式操作屏幕。

F.复位按钮 ：用于主控系统复位

G.Type C ：C 型接口用于与个人电脑连接和通信，可供开发人员使用。

机械臂末端电气接口

1.机械臂末端介绍

A. 机械臂末端侧面接口示意如图 所示：



图 2-1 机械臂末端

序号 接口名称 定义 功能 备注
13 末端 Atom LED 用于 5X5 RGB LED（G27）显示和按键功能（G39）
14 Type C 接口 可用于和 PC 端连接通讯，更新固件使用
15 末端 Grove 接口
16 末端 IO 接口 末端工具IO接口 与外部设备交互 开发使用
17 舵机接口 连接舵机 连接外部设备舵机

2.末端接口说明

A. 如表为末端 IO 口的定义。

标签名 信号名 功能 备注
5V0 5V 5V 电源
GND GND 主板电源信号地
3V3 3V3 3.3V 电源
G22 G22 3.3V-OUT-PIN 输出/3.3V-INT 输入
G19 G19 3.3V-OUT-PIN 输出/3.3V-INT 输入
G23 G23 3.3V-OUT-PIN 输出/3.3V-INT 输入
G33 G33 3.3V-OUT-PIN 输出/3.3V-INT 输入

B. 末端 Grove 接口：Grove 接口 4 定义如图所示


C. Type C 接口：可用于和 PC 端连接通讯，更新固件使用。

D. Atom：用于 5X5 RGB LED（G27）显示和按键功能（G39）

E. 舵机接口：用于末端拓展夹爪时使用，当前支持配套的自适应夹爪使用。

5 笛卡尔坐标系

5.1 关节坐标系

关节坐标系是以机械臂各旋转关节为基准的坐标系，下图中的白色虚线表示各关节的旋转轴，红色箭头表示关节的旋转方向，q1~q6表示1~6关节坐标系。

5.2 基坐标系

基坐标系是固定在机械臂底部的坐标系，其原点和坐标轴方向在运动学算法建模时确定，一般情况原点定在底座的中心点。


5.3 工具坐标系

工具坐标系是固定在机械臂末端的坐标系，其原点和坐标轴方向在运动学算法建模时确定，一般情况原点定在机械臂末端法兰盘的中心点。


5.4 运动学模型

下图所示是机械臂的运动学模型，图示位置是算法模型上的零点

5.4.1 零位校准

在运动学模型中，实际的零点在2、3关节上存在一些偏置，考虑到校准的方便，用户使用零位校准时对齐刻度线即可，无需对齐模型上的实际零点。

5.4.2 MDH 参数

DH参数用于描述相邻连杆的相对关系：

  • a_i：沿 x_i：从 z_i 到 z_i+1 的距离

  • alpha_i：绕 x_i：从 z_i 到 z_i+1

  • d_i: 表示沿 z_i 从 x_i-1 到 x_i 的距离

  • θ_i：围绕 z_i：从 x_i-1 到 x_i 的角度

5.4.3 MDH 参数列表

关节 alpha_i-1 a_i-1 d theta offset
1 0 0 154 theta_1 0
2 -PI/2 0 0 theta_2 -PI/2
3 0 308.3 0 theta_3 0
4 -PI/2 0 327.9 theta_4 0
5 PI/2 0 0 theta_5 0
6 -PI/2 0 131.3 theta_6 PI

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