3D打印机械臂【续】

n_cell · 发表于 2023-3-7 10:14:22

原帖子太长了，并且开发方向也有所调整，所以打算新开一贴

头部的初步方案定下来了，大概就是用一个六轴机械臂做脖子，上面放个眼睛耳朵这样。

手臂想来想去用六轴不实用，每做一个新任务就得设计一个新的末端关节夹具，这个太费劲了，难度降低了，但是实用性大打折扣

计划尝试做一个仿生手臂，最终目标是能够使用人类日常使用的工具，让手臂更灵活更易于使用

n_cell · 发表于 2023-3-7 10:22:01

本帖最后由 n_cell 于 2023-3-7 10:38 编辑

翻了一些解剖学资料，手掌关节还是相当复杂的

n_cell · 发表于 2023-3-7 10:24:29

本帖最后由 n_cell 于 2023-3-7 10:35 编辑

特斯拉机器人也有关注，他那个手指自由度明显不够，有些精细的动作完成不了

jadegu · 发表于 2023-3-7 10:50:45

液压臂？
https://www.zhihu.com/zvideo/1401959038960082944

n_cell · 发表于 2023-3-7 12:27:55

jadegu 发表于 2023-3-7 10:50
液压臂？
https://www.zhihu.com/zvideo/1401959038960082944
(引用自4楼)

液压是个好东西，但是机械成本太高了，而且有爆缸漏油风险（参考波士顿Atlas，跑着跑着就爆缸喷油）

我更倾向电动的方式

cne53102 · 发表于 2023-3-7 17:19:00

机械臂上面放个眼睛耳朵这样可能无法让人类与机器人之间产生有效交流与合作的超现实主义画风实在是令人不安。
楼主如果尝试仿生手臂我建议搞3D打印假肢。就算是玩也尽量让它用处大一些，毕竟这玩意也挺废精神头的。
如果真要造福残疾人可以开源参数化3D建模，这样方便按个人尺寸调整并打印。

仿生路线可能是艰难的，以前我也用机器的风格思考过仿生手臂，但后来有一次手受伤了，看到了里面的肉、肌腱、骨头和关节结构，到医院手外科呆了几天，躺那愣是没想明白断掉的其中两个肌腱是干啥的，换药的时候问了医生才明白。。不光是手指屈伸，还能各个方向摆动，甚至人手掌里的骨头也是能动的，而且很重要。经过这么一次我意识到自己以前脑中的设计太naive了。这事非常难完成，自由度数量远超想象，只有不受成本和生产条件限制的制作专用的电机、减速器和传动结构，甚至是轴承，而且电机还得是内部也浸泡在冷却液中，也许才有可能制作不缺自由度的人类手臂代替品。可能也非常粗，可能也不得不牺牲一些自由度。

特斯拉机器人的手指自由度肯定是有所牺牲的，它是为了到火星上去搞基建，那手只要比夹子强，能搬东西和使用工具就可以了，并不是为了成为终结者那种高度仿真的类人渗透型机器杀手。
特斯拉膝关节的仿生设计应该是成功的，可以看看。

n_cell · 发表于 2023-3-7 18:26:27

本帖最后由 n_cell 于 2023-3-7 18:28 编辑

cne53102 发表于 2023-3-7 17:19
机械臂上面放个眼睛耳朵这样可能无法让人类与机器人之间产生有效交流与合作的超现实主义画风实在是令人不安 ...
(引用自6楼)

现在也还不确定能做到什么程度，只是边想边做边改吧。手掌的难度有点超出想象了，现在只是希望能做到拿镊子钳子螺丝刀之类的有人类的灵活度就行了，这个任务看起来简单，但是实际很难，目前不管是义肢还是机器人都没有能做到人手指灵活度的

其它关节已经有Atlas这个成功先例了，之少说明可行性方面是没什么问题的

n_cell · 发表于 2023-3-7 20:17:14

cne53102 发表于 2023-3-7 17:19
机械臂上面放个眼睛耳朵这样可能无法让人类与机器人之间产生有效交流与合作的超现实主义画风实在是令人不安 ...
(引用自6楼)

机械臂放眼睛主要是防抖用的，兼顾部分移动需求，三轴云台只能防抖，不能移动

cne53102 · 发表于 2023-3-7 20:26:22

n_cell 发表于 2023-3-7 20:17
机械臂放眼睛主要是防抖用的，兼顾部分移动需求，三轴云台只能防抖，不能移动 ...
(引用自8楼)

噢，这倒是个办法

n_cell · 发表于 2023-3-16 12:38:26

本帖最后由 n_cell 于 2023-3-16 13:45 编辑

n_cell · 发表于 2023-3-16 13:01:37

加个行走底盘

dukelec · 发表于 2023-3-16 14:47:36

n_cell 发表于 2023-3-16 12:38

(引用自10楼)

看起来很牛b

lyping1987 · 发表于 2023-3-16 16:06:22

楼主，坑挖小一点，一点一点的填。。不要一开始就挖大坑，不要说特斯拉那个自由度小，先做到就能干很多事情了。

罗马不是一天建成的，“科学发展”是有道理的

n_cell · 发表于 2023-3-16 16:59:33

lyping1987 发表于 2023-3-16 16:06
楼主，坑挖小一点，一点一点的填。。不要一开始就挖大坑，不要说特斯拉那个自由度小，先做到就能干很多事情 ...
(引用自13楼)

是的，是这意思。目前是先做10楼的方案，避免掉进无底洞去

lyping1987 · 发表于 2023-3-16 17:00:57

n_cell 发表于 2023-3-16 16:59
是的，是这意思。目前是先做10楼的方案，避免掉进无底洞去
(引用自14楼)

10楼这个也不简单吧，多少个电机？这次的预算是多少?10000打不住吧！

cne53102 · 发表于 2023-3-16 17:08:27

n_cell 发表于 2023-3-16 12:38

(引用自10楼)

直驱？电机扭矩行？这样胳膊举起来光自重导致的功耗就很大了吧

n_cell · 发表于 2023-3-16 17:12:42

lyping1987 发表于 2023-3-16 17:00
10楼这个也不简单吧，多少个电机？这次的预算是多少?10000打不住吧！
(引用自15楼)

这个还好，电机应该在40个以内。成本现在还不好评估，做下来才知道

n_cell · 发表于 2023-3-16 17:18:38

cne53102 发表于 2023-3-16 17:08
直驱？电机扭矩行？这样胳膊举起来光自重导致的功耗就很大了吧
(引用自16楼)

是的，电机暂时只能举起手臂自重多一点点，增加扭矩的事情等这套程序验证的差不多再考虑了

lyping1987 · 发表于 2023-3-16 17:20:14

n_cell 发表于 2023-3-16 17:12
这个还好，电机应该在40个以内。成本现在还不好评估，做下来才知道
(引用自17楼)

不评估成本就开始动。。。。顺序反了吧，仅仅是研究玩玩吗？

40个电机。，想想都刺激

n_cell · 发表于 2023-3-17 08:23:13

lyping1987 发表于 2023-3-16 17:20
不评估成本就开始动。。。。顺序反了吧，仅仅是研究玩玩吗？

40个电机。，想想都刺激 ...
(引用自19楼)

业余爱好

sbusr · 发表于 2023-4-12 08:48:45

如果每个关节的电机都装在这个关节，那在自由度多的时候，整体转动惯量不是一般的大。越到根部需要的电机就越大

n_cell · 发表于 2023-6-23 00:55:55

继续龟速推进。。

双路摄像头驱动和ISP基本搞完

n_cell · 发表于 2023-6-23 00:57:14

开始调试头部电机

sonna · 发表于 2023-6-23 07:19:08

做个类似瓦力机器人感觉已经可以做很多日常工作了，还又酷又有型。

honami520 · 发表于 2023-6-23 11:33:56

兴趣是人类进步的原动力，支持楼主。说不定玩着玩着，就让你走出了一条全新的道路呢。

n_cell · 发表于 2023-6-23 12:38:10

honami520 发表于 2023-6-23 11:33
兴趣是人类进步的原动力，支持楼主。说不定玩着玩着，就让你走出了一条全新的道路呢。 ...
(引用自25楼)

感谢支持

rclong · 发表于 2023-6-23 13:07:29

打印出来的部件是怎么把上面的支撑柱铲干净的

n_cell · 发表于 2023-6-23 13:29:39

rclong 发表于 2023-6-23 13:07
打印出来的部件是怎么把上面的支撑柱铲干净的
(引用自27楼)

用水口钳

n_cell · 发表于 2023-7-15 01:24:01

n_cell · 发表于 2023-7-15 01:28:16

伺服电机调试基本搞完。

测试六轴联动算法，发现六轴做鸡头防抖自由度不够，某些位置出现自由度退化（如上图），需要加一个自由度?

又得花不少时间折腾7轴联动算法。。。。

bzbs · 发表于 2023-7-17 16:07:22

n_cell 发表于 2023-7-15 01:28
伺服电机调试基本搞完。

测试六轴联动算法，发现六轴做鸡头防抖自由度不够，某些位置出现自由度退化（如上 ...
(引用自30楼)

看完了所有的楼层。

佩服！

rei1984 · 发表于 2023-8-8 10:39:54

希望lz 不要烂尾。。。。

能不能先开源一个能用的 3轴系统再说呗

n_cell · 发表于 2023-8-8 10:51:21

rei1984 发表于 2023-8-8 10:39
希望lz 不要烂尾。。。。

能不能先开源一个能用的 3轴系统再说呗
(引用自32楼)

没有烂尾

因为前面发现六轴做鸡头防抖自由度不够，重新设计了脖子和头部，增加到了7轴。这段时间在折腾7轴联动算法，模型和运动学正解做完了，正在折腾逆解

7轴的逆解比6轴难很多

n_cell · 发表于 2023-8-8 11:01:10

rei1984 发表于 2023-8-8 10:39
希望lz 不要烂尾。。。。

能不能先开源一个能用的 3轴系统再说呗
(引用自32楼)

另外就是，精力有限，没有打算做3轴系统

终极目标是能自主执行任务，取消传统机器人“先编程，后使用”的概念

n_cell · 发表于 2023-8-15 22:18:30

本帖最后由 n_cell 于 2023-8-15 22:22 编辑

7轴联动可用了。继续龟速推进项目

【7轴联动算法测试（人造鸡头颈部）-哔哩哔哩】 https://b23.tv/6ZGjUbV

n_cell · 发表于 2023-8-15 22:21:29

实测可以有效避免自由度退化问题，可大范围全姿态运动。这个是实现鸡头防抖的基础

n_cell · 发表于 2023-8-15 23:57:49

【7轴姿态联动-哔哩哔哩】 https://b23.tv/nPavUBN

下一页 · 发表于 2023-8-16 17:55:41

对于机械手臂来说，电机方式做关节肯定不是正确答案。液压的可能性都比电机大。

在电机上的技术投入都是浪费。

应该是某种类似肌肉的材料，可以电控其形状。

ibmx311 · 发表于 2023-8-17 01:30:35

楼上的帖子有道理，所以我的态度是坚定的不支持。并且我认为支持者不是别有用心的话就是完全不懂想看一点经过。比方说我想造一个达到一半光速的飞船，没事去火星溜达一圈，但动力问题解决不了，能以光速飞行的发动机也不清楚是什么样子，那再多的努力也是瞎耽误功夫

n_cell · 发表于 2023-10-1 22:44:46

头部

n_cell · 发表于 2023-10-1 22:46:13

做出来才发现原来实物这么大。。?

rz007 · 发表于 2023-10-17 23:25:02

加油楼主，从老帖爬楼跟到这里了，挺厉害的！希望继续更新

3D打印机械臂【续】

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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