轻松DIY击鼓机器人解决方案

一、概述

1. 基本组成部分概述

1.1 机械结构部分

【机械臂主体结构】

机械臂主体全手工制作，由15种零件，合共25件零件构成，其中包括3根规格不同的轴，2种规格不同的轴承合计5个，支架1种合共2件，支座1种合共1件，第一级机械臂1种合共2件，第二级机械臂1种合共2件，第三级机械臂1种合计2件，机械臂间连接件3种共4件，轴固定件2种合计4件，另有用于各个零件间固定的角铁合计8件。其中除轴承外均为铝合金制件，机械臂手臂部分由平行铝合金板构成双立式结构，第三级机械臂共有两边，分别可自由活动，其由单块铝合金板组成，一端直接与舵机相连，另一端固定鼓棒。轴分为竖直轴与水平轴，竖直轴与步进电机相套，水平轴由轴固定件与轴承分别连接各级机械臂。

整体呈现单支双臂式结构，合共有5个自由度，其中3个自由度有电机驱动，其中位于底座下方的步进电机用于转动，而位于第二级与第三级机械臂之间连接的舵机用于带动第三级机械臂转动。铝合金板零件之间使用自制淬火角铁进行固定，避免对铝合金制件进行钣金工作，以减低成本和制作时间；轴与铝合金工件之间采用轴连接件与轴承混合固定的方式进行配合与固定。整体机械臂合共使用了将近200g的螺丝与螺母，主要用于角铁与铝合金板件的紧固处理，另外也有使用少量紧固螺钉进行轴与固定件或者电机之间的固定。舵机上面也装有四个带有齿孔的固定件，用于夹持第三级机械臂。（详见图1.1）

图1.1 机械臂主体结构实物图

【底座结构】

机器人底座由2块平行有机玻璃构成，其中由4根螺柱连接2块玻璃板。面板装有轴承，通过轴承自带的小孔与有机玻璃地板进行螺丝固定。底板通过角铁夹住步进电机，使步进电机自身不能转动，竖直轴穿过轴承与步进电机相连，竖直轴底部为空心处理，并且使电机轴套入竖直轴中，并使用紧固螺钉进行两者的固定。面板同时有9根固定螺钉，用于支撑鼓。2块底板之间的空间用于放置主控制电路电路板PIC，步进电机驱动及其中一个电源。（详见图1.2及1.3）

图1.2 底座部分内部实物示意图

图1.3 底座部分整体实物图