OpenManipulator-X 創客版機器手臂
** OpenManipulator-X 是 IEEE Spectrum 所推薦的機器手臂。它是一個多功能平台,適合任何有興趣探索 motion planning,grasping,kinematics 和 mobile manipulation 移動操作的人。
** 技術手冊詳細說明
# IEEE Spectrum 連結 1 : Robot Gift Guide 2018
# IEEE Spectrum 連結 2 : AMBIDEX Cable-Driven Robot Arm, and More
OpenManipulator-X 創客版機器手臂規格: – 自由度: 4+1 DOF (使用 XM430-W350-T 智能馬達 x5) – 操作電壓: 12V – 抓取負重: max 500g – 重複精準度: <0.2 mm – 關節轉速: 46 rpm – 重量: 0.7kg – 手臂水平長度: 380 mm – 爪夾開合寬度 stroke: 20-75 mm – 通訊協定: TTL – 軟體: ROS, Dynamixel SDK, Arduino, Processing |
包含配件: – 5x XM430-W350-T 智能馬達 – 1x 手臂金屬框架組 – 1x 手臂 3D 列印框架組 – 1x 夾爪 – 1x 線材及螺絲包建議另購配件: – 1x U2D2 轉接器 – 1x OpenCR 控制器 – 1x 鋁質底板 – 1X SMPS 外接電源線 |
描述

為 ROS 及 Arduino 而推出的低成本機器手臂

1.1. 開源軟體
OpenManipulator基於ROS和開源的機器手臂。ROS官方硬體平台 TurtleBot機器人系列一直有支援TurtleBot手臂。OpenManipulator與TurtleBot3具有完全硬體相容性,並允許用戶通過與 MoveIT! 套件的連接可更輕鬆地控制它。即使你沒有實體的TurtleBot3機器人,也可以在Gazebo模擬器中控制機器人。
3D CAD模型示意圖

1.2. 開源硬體
OpenManipulator以開放硬體為導向。除了某些框架外,大多數的組件都已上傳為可以進行3D列印的STL檔。這允許用戶可修改連接件的長度和機器手臂的設計,來滿足預期的需求。這個開放式的機器手臂,使用了用於TurtleBot3的Dynamixel X系列智能馬達。Dynamixel智能馬達,具有模組化形式,並採用菊鏈多串接的方式。這讓用戶可以輕鬆地更改和添加馬達關節,以獲得所需的扭力(Torque)和自由度(DOF)。利用這些優勢,我們可以設計OpenManipulator可有七種不同的手臂變化(例如,Chain,SCARA,Link,Planar,Delta,Stewart和Linear)。
1.3. OpenCR內嵌控制板
OpenManipulator機器手臂可以通過OpenCR (Open-Source Control for ROS簡寫) – TurtleBot3的控制板來進行控制。OpenCR的計算能力和實時控制,可用於支持前向(forward),反向運動(inverse kinematics)和輪廓控制(profile control)範例。此外,OpenCR控制板可以通過ROS的message communication方法,與ROS所提供的許多功能交互操作,這將會在未來演變為ROS 2.0。
1.4. Dynamixel範例
OpenManipulator機器手臂,是由Dynamixel X系列智能馬達和3D列印部件組成。Dynamixel智能馬達是模組化形式,採用菊鏈多串接方式。這讓用戶可以輕鬆地更改和添加馬達關節,以獲得所需的扭力和自由度。此外,不斷發展的3D列印技術,使任何人都可以以低成本和快速的時間,製作出任何他們想要的東西。我們建議一些連接件和安全部件的範例。利用這些優勢,我們可設計總共七種不同的OpenManipulator機器手臂變形結構。
OpenManipultor-X 機器手臂提供了開源 CAD,軟體,硬體設計,和公共資源

機器手臂 workspace

開發環境

可用 MATLAB SDK

OpenManipulator的 6 種機器手臂變形結構
– OpenManipulator SCARA水平多關節手臂
– OpenManipulator Link 連結式手臂
– OpenManipulator Planar 平面式手臂
– OpenManipulator Delta三軸並聯式手臂
– OpenManipulator Stewart史都華平台手臂
– OpenManipulator Linear直線式手臂
SCARA 水平多關節手臂

LINK 連結式手臂

Planar 平面式手臂

Delta三軸並聯式手臂

Stewart史都華平台手臂

Linear直線式手臂
