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发布时间：2024/1/13 8:00:00
OWI-535机器人是一款4轴玩具机器人，价格低廉，但很有趣。基本的工具包是远程控制，只有在你用拇指杆运行每个轴的地方。有一个USB套件，可以让你在电脑上运行电机，你可以写一些类似脚本的小程序，但它只相当于定时移动。
问题是，要一遍又一遍地重复一个序列，你需要关节角度反馈，因为定时的移动会在每次移动中积累误差。OWI-535没有任何反馈传感器。我受到了这个项目的启发。我在这里上传的这组适配器允许您在1到4的接头上安装电位器，并有一个开关来检测夹爪的“打开”状态。你可以通过使用相同的螺丝将OWI-535上的现有部件更换为这些部件来安装这些部件，并且您不必不可逆转地修改机器人。如果你愿意，你随时可以把它放回工厂的状态。
我工作的是一个基于Arduino UNO的控制系统，它可以进行反向和正向运动学，这样你就可以在X和Y(向外/向后和向上/向下)方向上慢跑关节2到4。然而，我已经让项目搁置了很长一段时间，没有时间完成它，所以我决定上传部分，这样其他人可能就有机会在它的基础上进行建设。
电位器是从泰达购买的便宜的B5K类型。作为参考，锅的全长为27.6 mm，到旋钮末端的“安装面”为17 mm，旋钮直径约为6 mm，电阻为5k欧姆。
夹爪打开的开关是从RobotShop购买的，部件号RB-ALL-41，每包10个。
作为参考，我使用了Adafruit电机/步进器/伺服屏蔽套件(产品81，不幸已停产)来控制电机。它可以连接到控制多达四个5V的业余爱好电机。手臂上的马达只有3V，所以我确保永远不会给它超过全尺寸的3/5或60%的指令。因为它只有4个输出，但OWI-535有5个电机，我使用了一个继电器来切换第四个电机输出之间的控制关节4或夹爪。无论如何，当你打开或关闭夹爪时，你永远不会移动手臂，所以这个方法是有效的。
如果您更喜欢使用USB工具包来控制马达，而不是Arduino，那么您可以使用我编写的一个示例C#项目从C#轻松控制马达。然后你必须拿到电位器并将传感器切换回C#，这样你就可以使用像Phim get这样的东西了。
在Arduino的C中，正向运动学(使用从关节2到4的关节角度读数来计算相对于J2中心的X(向外)和Y(向上)方向的夹爪位置)相当简单：
常量浮点数J2_to_J3_MM=90.0；
常量浮点数J3_to_J4_MM=110.0；
常量浮动J4_to_GRIPPER_MM=88.0；//当夹爪打开时，从J4中心到夹爪手指末端的距离
//下面是J2、J3和J4的正运动学方程。
//请注意，点0，0被认为是关节J2的中心。
//正X水平远离底座
//正Y垂直向上
//我们要计算的是
//夹爪手指(处于打开位置时)
AngleSum=j2弧度；
_j3Position.x=sin(AngleSum)*j2_to_j3_MM；
_j3Position.y=cos(AngleSum)*j2_to_j3_MM；
AngleSum=j3弧度；
_j4Position.x=_j3Position.x cos(AngleSum)*j3_to_j4_MM；
_j4Position.y=_j3Position.y-sin(AngleSum)*j3_to_j4_MM；
AngleSum=j4弧度；
_toolActual.pos.x=_j4Position.x cos(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
_toolActual.pos.y=_j4Position.y-sin(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
_TOOLActual.angleDegrees=radToDeg(AngleSum)；
反向运动学(计算所需的J2、J3和J4角度以获得所需的夹爪X、Y和角度位置)如下：
Boolean Robot：：InverseKinematics(coordTool工具设置点){
Coord2D工具位置=工具设置点.pos；
Float angleDegrees=工具设置点.angleDegrees；
浮点angleSum；
坐标2D j4位置；
//我们必须在这里做逆运动学方程。
//目标是根据给定的关节角度计算关节角度
//位置和角度。
AngleSum=des ToRad(AngleDegrees)；
J4Position.x=ToolPosition.x-cos(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
J4Position.y=ToolPosition.y sin(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
//现在查找J4所在位置的极坐标
Float j2toj4=SQRT(j4Position.x*j4Position.x j4Position.y*j4Position.y)；//dist。
Float j4AngleFromJ2=atan2(j4Position.y，j4Position.x)；
//快速查看，确保可以到达
IF(j2toj4>=J2_to_J3_MM J3_to_J4_MM){
_TOOLSetPointtValid=FALSE；
//没有..。
报假；
}
//现在设想一个三角形，它的顶点是：
//1、原点(J2中心)
//2.J3的中心
//3.沿j2toj4的某个点(称为P)，使得P-j3垂直于j2toj4
//计算原点到P的长度：
浮动pdist=(j2toj4(j2_to_j3_MM*j2_to_j3_MM/j2toj4)-(j3_to_j4_MM*j3_to_j4_MM/j2toj4))/2.0；
浮动pDist2=j2toj4-pdist；
//然后计算j2toJ4和j2_to_j3之间的夹角
浮动临时角度=acos(pDist/j2_to_j3_MM)；
浮动tempAngle2=acos(pDist2/j3_to_j4_MM)；
//现在我们可以计算角度了
浮动j2弧度=PI/2.0-(临时角度j4AngleFromJ2)；
浮动j3弧度=PI/2.0-(PI-临时角度-临时角度2)；
_j2Degrees=radToDeg(J2Radians)；
_j3Degrees=radToDeg(J3Radians)；
_j4Degrees=angleDegrees-_j2Degrees-_j3 Degrees；
_TOOLSetPointtValid=TRUE；
返回真；
}
抓手控制很简单，只需“打开直到你按下开关”和“根据计时器关闭”。
对不起，我没有更完整的解决方案。这就是你的用武之地。你能找到这个很酷的小机器人的用处吗？
问题是，要一遍又一遍地重复一个序列，你需要关节角度反馈，因为定时的移动会在每次移动中积累误差。OWI-535没有任何反馈传感器。我受到了这个项目的启发。我在这里上传的这组适配器允许您在1到4的接头上安装电位器，并有一个开关来检测夹爪的“打开”状态。你可以通过使用相同的螺丝将OWI-535上的现有部件更换为这些部件来安装这些部件，并且您不必不可逆转地修改机器人。如果你愿意，你随时可以把它放回工厂的状态。
我工作的是一个基于Arduino UNO的控制系统，它可以进行反向和正向运动学，这样你就可以在X和Y(向外/向后和向上/向下)方向上慢跑关节2到4。然而，我已经让项目搁置了很长一段时间，没有时间完成它，所以我决定上传部分，这样其他人可能就有机会在它的基础上进行建设。
电位器是从泰达购买的便宜的B5K类型。作为参考，锅的全长为27.6 mm，到旋钮末端的“安装面”为17 mm，旋钮直径约为6 mm，电阻为5k欧姆。
夹爪打开的开关是从RobotShop购买的，部件号RB-ALL-41，每包10个。
作为参考，我使用了Adafruit电机/步进器/伺服屏蔽套件(产品81，不幸已停产)来控制电机。它可以连接到控制多达四个5V的业余爱好电机。手臂上的马达只有3V，所以我确保永远不会给它超过全尺寸的3/5或60%的指令。因为它只有4个输出，但OWI-535有5个电机，我使用了一个继电器来切换第四个电机输出之间的控制关节4或夹爪。无论如何，当你打开或关闭夹爪时，你永远不会移动手臂，所以这个方法是有效的。
如果您更喜欢使用USB工具包来控制马达，而不是Arduino，那么您可以使用我编写的一个示例C#项目从C#轻松控制马达。然后你必须拿到电位器并将传感器切换回C#，这样你就可以使用像Phim get这样的东西了。
在Arduino的C中，正向运动学(使用从关节2到4的关节角度读数来计算相对于J2中心的X(向外)和Y(向上)方向的夹爪位置)相当简单：
常量浮点数J2_to_J3_MM=90.0；
常量浮点数J3_to_J4_MM=110.0；
常量浮动J4_to_GRIPPER_MM=88.0；//当夹爪打开时，从J4中心到夹爪手指末端的距离
//下面是J2、J3和J4的正运动学方程。
//请注意，点0，0被认为是关节J2的中心。
//正X水平远离底座
//正Y垂直向上
//我们要计算的是
//夹爪手指(处于打开位置时)
AngleSum=j2弧度；
_j3Position.x=sin(AngleSum)*j2_to_j3_MM；
_j3Position.y=cos(AngleSum)*j2_to_j3_MM；
AngleSum=j3弧度；
_j4Position.x=_j3Position.x cos(AngleSum)*j3_to_j4_MM；
_j4Position.y=_j3Position.y-sin(AngleSum)*j3_to_j4_MM；
AngleSum=j4弧度；
_toolActual.pos.x=_j4Position.x cos(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
_toolActual.pos.y=_j4Position.y-sin(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
_TOOLActual.angleDegrees=radToDeg(AngleSum)；
反向运动学(计算所需的J2、J3和J4角度以获得所需的夹爪X、Y和角度位置)如下：
Boolean Robot：：InverseKinematics(coordTool工具设置点){
Coord2D工具位置=工具设置点.pos；
Float angleDegrees=工具设置点.angleDegrees；
浮点angleSum；
坐标2D j4位置；
//我们必须在这里做逆运动学方程。
//目标是根据给定的关节角度计算关节角度
//位置和角度。
AngleSum=des ToRad(AngleDegrees)；
J4Position.x=ToolPosition.x-cos(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
J4Position.y=ToolPosition.y sin(AngleSum)*j4_to_GRIPPER_MM；
//现在查找J4所在位置的极坐标
Float j2toj4=SQRT(j4Position.x*j4Position.x j4Position.y*j4Position.y)；//dist。
Float j4AngleFromJ2=atan2(j4Position.y，j4Position.x)；
//快速查看，确保可以到达
IF(j2toj4>=J2_to_J3_MM J3_to_J4_MM){
_TOOLSetPointtValid=FALSE；
//没有..。
报假；
}
//现在设想一个三角形，它的顶点是：
//1、原点(J2中心)
//2.J3的中心
//3.沿j2toj4的某个点(称为P)，使得P-j3垂直于j2toj4
//计算原点到P的长度：
浮动pdist=(j2toj4(j2_to_j3_MM*j2_to_j3_MM/j2toj4)-(j3_to_j4_MM*j3_to_j4_MM/j2toj4))/2.0；
浮动pDist2=j2toj4-pdist；
//然后计算j2toJ4和j2_to_j3之间的夹角
浮动临时角度=acos(pDist/j2_to_j3_MM)；
浮动tempAngle2=acos(pDist2/j3_to_j4_MM)；
//现在我们可以计算角度了
浮动j2弧度=PI/2.0-(临时角度j4AngleFromJ2)；
浮动j3弧度=PI/2.0-(PI-临时角度-临时角度2)；
_j2Degrees=radToDeg(J2Radians)；
_j3Degrees=radToDeg(J3Radians)；
_j4Degrees=angleDegrees-_j2Degrees-_j3 Degrees；
_TOOLSetPointtValid=TRUE；
返回真；
}
抓手控制很简单，只需“打开直到你按下开关”和“根据计时器关闭”。
对不起，我没有更完整的解决方案。这就是你的用武之地。你能找到这个很酷的小机器人的用处吗？
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