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Malc 发表于 2013-1-31 02:54:43

本帖最后由迷你强于 2013-1-31 22:40 编辑

这两篇文章，是自己很久前写的了，09年，呵呵那时候刚接触arduino，对电子、机械什么的，也是完全的外行，突然想起这两篇文章，去机器人天空翻出来看了看哈哈还是挺有意思的，就转过来啦

第一篇：
我的机械手臂设想（附哟代码~！）大家进来讨论讨论~
最近我在弄一个小程序，就是用机械手臂来写字和画画
本来是打算做六足的，但是在制作的时候一不小心电压接高了！
结果，只见伺服控制板火花四溅，一缕青烟袅袅升起！哎
200在一瞬间烧了！！ {:soso_e109:}
六足也就只能搁一边了，慢慢攒钱买个新的吧
不过另一个想法就在我头脑里出现了
用一只腿来实现写字
经过一个星期的思考和n个晚上的时间，我终于写出了核心代码
先是在DEV上模拟实现，然后再移植到arduino里
原理就是，把每个字（目前只考虑英文与数字，简单点）用坐标表示，存在eeprom里，
于是每个字就可以用一根根直线画出来
核心程序就是实时计算3个伺服的角度，如此让机械手臂画出一条条直线
经过几个测试，我写的程序能在arduino上运行，但精确度不是很高
才85%~97%，希望能达到99%
因为伺服控制器被烧了，所以无法进行完全测试，而只是输出每时刻三个伺服的角度
以后应该还有很多要测试吧，但是高三了，可能没那么多时间，会弄的很慢
公布出源码，与大家讨论讨论，代码写的没什么水平，见笑
不知道我这个思路对不对，如果大家有更好的方法，尽情提出来~！
源码已经过测试，可以直接编译运行
dev版，可以自己修改printf来看实现过程
/*************************Hand_v1_0_dev_test**********************************************
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
int l2=60,l3=70,li;// 用mm做单位
void Line(int xa,int ya,int xb,int yb)
{
//用int代替float,扩大100000倍，xa3位，cos5位，alpha为整，oa4位
int cosin(int alpha);
int arccos(int cos_alpha);
int alpha=0,alphai=0,beta=0,sita=0,fai=0;
int cos_alpha,cos_alphai,cos_fai,sin_fai,cos_sita,sin_sita;
int oa,oa_2,ob,ob_2,xx_yy;

//save the caculate result for reuse
oa_2=xa*xa+ya*ya;
oa=(int)sqrt(oa_2);
ob_2=xb*xb+yb*yb;
ob=(int)sqrt(ob_2);
xx_yy=xa*xb+ya*yb;
//printf("oa:%d,ob:%d,xx_yy:%d\n",oa,ob,xx_yy);
//printf("Line 1\n");
cos_alpha=100000*abs(xx_yy)/(oa*ob);
cos_alphai=0;
alpha=arccos(cos_alpha);
alphai=0;
//printf("cos_fai=(int)(100000*(%d-%d)/(sqrt(%d+%d-2*%d)*%d));\n",
         //oa_2,xx_yy,oa_2,ob_2,xx_yy,oa);
cos_fai=(int)(100000*(oa_2-xx_yy)/(sqrt(oa_2+ob_2-2*xx_yy)*oa));
//printf("cos_fai=100000*(%d-%d)/(sqrt(%d+%d-2*%d)*%d))\n",
         //oa_2,xx_yy,oa_2,ob_2,xx_yy,oa);
sin_fai=cosin(arccos(cos_fai)-90);
//printf("cos_alpha:%d\n",cos_alpha);
//printf("alpha:%d,alphai:%d\n",arccos(cos_alpha),alphai);
//printf("fai:=%d,cos_fai:%d,sin_fai:%d\n",arccos(cos_fai),cos_fai,sin_fai);
//getchar();
while(abs(alphai-alpha)>1)
{
//printf("alpha:%f,alphai:%f\n",alpha,alphai);
//printf("oa:%f,oa_2:%f,ob:%f,ob_2:%f,\n",oa,oa_2,ob,ob_2);
if(alphai>alpha)
   alphai-=1;
else alphai+=1;
//printf("alpha:%d,alphai:%d\n",alpha,alphai);
//printf("li=(%d*%d)/(%d*%d+%d*%d);\n",
   //sin_fai,oa,cosin(alphai-90),cos_fai,cosin(alphai),sin_fai);
li=(sin_fai*oa)/cosin(alphai+arccos(cos_fai)-90);
printf("li=%d\n",li);
//printf("cos_sita=100000*(%d*%d+%d*%d-%d*%d)/(2*%d*%d);\n",
         //l2,l2,l3,l3,li,li,l2,l3);
cos_sita=100000*(l2*l2+l3*l3-li*li)/(2*l2*l3);
sin_sita=cosin(arccos(cos_sita)-90);
//printf("cos_sita:%d,sin_sita:%d\n",cos_sita,sin_sita);
int t1=10000000,t2=0;
//printf("Line 2\n");
//printf("sita:%d\n",arccos(cos_sita));
while(abs(t1-t2)>100000)
{
   t1=l2*cosin(beta-90);
   t2=l3*cosin(beta+arccos(cos_sita)-90);
   //printf("cosin(beta-90):%d,cosin(beta+sita):%d\n",
            //cosin(beta-90),cosin(beta+arccos(cos_sita)-90));
   //printf("t1:%d,t2:%d\n",t1,t2);
   if(t1>t2)
   beta-=1;
   else beta+=1;
}
//printf("Line 3\n");
//printf("alpha:%d,beta:%d,sita:%d,\n",
            //alpha,beta,arccos(cos_sita));
//getchar();
//servo(.....);
//delay(100);
printf("alpha:%d,beta:%d,sita:%d,\n",
            alpha,beta,arccos(cos_sita));
}
getchar();
}

void InitHand()
{
int beta=45,sita=45;
printf("beta:%d,sita:%d,\n",beta,sita);
}
int cosin(int t)
{
   return (int)(100000*cos(t*3.1415926/180));
}
int arccos(int t)
{
int left=0,mid,right=180,i=0;
int cos_mid,delta;
if(t==100000) return 0;
while(i<9)
{
mid=(left+right)/2;
cos_mid=(int)(100000*cos(mid*3.1415926/180));
if(mid>90) delta=(181-mid)*29;
else delta=mid*29;
//printf("cos:%f,fabs:%f,delta:%f\n",cos(mid*3.1415926/180),
//       fabs(t-cos(mid*3.1415926/180)),delta);
if(fabs(t-cos_mid)<=delta)
   break;
else if(t<cos_mid)
left=mid;
else right=mid;
i++;
}
return mid;
}
main()
{
   int i,j,n;
   int xa,xb,ya,yb;
   n=20;
   InitHand();
   while(1){
   system("cls");
   printf("Input x1,y1,x2,y2(mm)\n");
   scanf("%d,%d,%d,%d",&xa,&ya,&xb,&yb);
   printf("InitHand() done\n");
   getchar();
   //printf("xa:%3.1f,ya:%3.1f,xb:%3.1f,yb:%3.1f,\n",1,2.8,7,6);
   Line(xa,ya,xb,yb);
   getchar();
   }
   }

arduino版
/****************************Hand_v1_0*************************************************
long int l2=60,l3=70,li;
void Line(long int xa,long int ya,long int xb,long int yb)
{
long int cosin(long int alpha);
long int arccos(long int cos_alpha);
long int alpha=0,alphai=0,beta=0,sita=0,fai=0;
long int cos_alpha,cos_alphai,cos_fai,sin_fai,cos_sita,sin_sita;
long int oa,oa_2,ob,ob_2,xx_yy;

//save the caculate result for reuse
oa_2=xa*xa+ya*ya;
oa=(long int)sqrt(oa_2);
ob_2=xb*xb+yb*yb;
ob=(long int)sqrt(ob_2);
xx_yy=xa*xb+ya*yb;
cos_alpha=100000*abs(xx_yy)/(oa*ob);
cos_alphai=0;
alpha=arccos(cos_alpha);
alphai=0;
cos_fai=(long int)(100000*(oa_2-xx_yy)/(sqrt(oa_2+ob_2-2*xx_yy)*oa));
sin_fai=cosin(arccos(cos_fai)-90);
while(abs(alphai-alpha)>1)
{
if(alphai>alpha)
   alphai-=1;
else alphai+=1;
li=(sin_fai*oa)/cosin(alphai+arccos(cos_fai)-90);
printf("li=%d\n",li);
cos_sita=100000*(l2*l2+l3*l3-li*li)/(2*l2*l3);
sin_sita=cosin(arccos(cos_sita)-90);
long int t1=10000000,t2=0;
while(abs(t1-t2)>100000)
{
   t1=l2*cosin(beta-90);
   t2=l3*cosin(beta+arccos(cos_sita)-90);
   if(t1>t2)
   beta-=1;
   else beta+=1;
}
Serial.print("alpha:");
Serial.println(alpha);
Serial.print("beta:");
Serial.println(beta);
Serial.print("sita:");
Serial.println(arccos(cos_sita));
Serial.print("li:");
Serial.println(li);
}
Serial.println("Line() done!");
}

void InitHand()
{
long int beta=45,sita=45;
Serial.print("beta:");
Serial.println(beta);
Serial.print("sita");
Serial.println(sita);
}
long int cosin(long int t)
{
   return (long int)(100000*cos(t*3.1415926/180));
}
long int arccos(long int t)
{
long int left=0,mid,right=180,i=0;
long int cos_mid,delta;
if(t==100000) return 0;
while(i<9)
{
mid=(left+right)/2;
cos_mid=(long int)(100000*cos(mid*3.1415926/180));
if(mid>90) delta=(181-mid)*29;
else delta=mid*29;
if(fabs(t-cos_mid)<=delta)
   break;
else if(t<cos_mid)
left=mid;
else right=mid;
i++;
}
return mid;
}
void setup()
{
Serial.begin(9600);
InitHand();
Serial.println("InitHand done!");
}
int n;
int xa,xb,ya,yb;
//因为自己对processing和arduino通信不是很了解，所以干脆
//把测试点直接存在arduino里，测试的时候发送0~3进行选择
//以后在改进了
unsigned int Point={ {0,30,40,30},
                        {50,25,15,80},
                        {30,10,30,100},
                        {50,65,5,65}, };
void loop()
{
   if(Serial.available())
   {
      n=Serial.read()-48;
      Serial.print("The line-points group is");
      Serial.println(n);
      xa=Point;
      ya=Point;
      xb=Point;
      yb=Point;
      Serial.println("And the points are(");
      Serial.print(xa);Serial.print(",");Serial.print(ya);Serial.print("),(");
      Serial.print(xb);Serial.print(",");Serial.print(ya);Serial.println(")");
      Serial.println("Yes or N0 ?");
      delay(4000);
      Serial.println("begin in 3s");
      delay(1000);
      Serial.println("begin in 2s");
      delay(1000);
      Serial.println("begin in 1s");
      delay(1000);
      Serial.println("go!");
      Line(xa,ya,xb,yb);
   }
   }

接下来有张原理草图，所用的“机械手臂”大家可以去看我的另张帖子“与大家分享我的六足”

希望大家看得懂
更希望大家多交流！

第二篇：
与大家分享我的六足！

六足是我很久前的想法了，但是一直没时间，现在放假了，各种材料也终于买齐了，再经过我一番折腾，外形终于做出来啦！选了几张图给大家看一下

另外公布一下各种材料与费用：
伺服 18个 9g，2kg/cm,7v24*18元，淘宝买的
腿、身躯等零件    240元（吐血，好贵..当然也因为自己是第一次,走了很多弯路)
32路伺服控制器套件    捷龙D3009 有DB9串口,TTL电平串口 190元
腿和身躯是自己拿图纸找招牌灯店制作的,用的是什么材料我也忘了,但是机身用这种材料太有弹了!!失策啊现在我遇到了个问题,不知道用什么控制器调用这个伺服控制器,我家用的是手提没有串口,买了串口转USB,没用!郁闷...请大家推荐一下,或告诉我该怎么办,如
能解决非常感谢!
这个控制器是接收字符串的,如"#03A99!"代表第四路舵机转动到99度位置
Email:[email protected]

原帖地址：
http://bbs.robotsky.com/thread-4242-1-1.html
http://bbs.robotsky.com/thread-4110-1-1.html
ps：我觉得我的文字风格一直没变。。

DinoChen 发表于 2013-2-2 23:32:23

楼主6足结构是taobao买的还是自己做的啊？多少米啊？

Malc 发表于 2013-2-3 00:48:14

DinoChen 发表于 2013-2-2 23:32 static/image/common/back.gif
楼主6足结构是taobao买的还是自己做的啊？多少米啊？

这个文中说了吧。。
那时候什么家伙都没有，自己画图纸然后去了一家广告店加工的。。很贵
现在自己是可以加工出这样的零件了，但是对机器人的兴趣淡了。。

fly58888 发表于 2013-3-23 13:43:24

实在是强啊！

suoma 发表于 2015-3-26 12:02:52

Malc 发表于 2013-2-3 00:48 static/image/common/back.gif
这个文中说了吧。。
那时候什么家伙都没有，自己画图纸然后去了一家广告店加工的。。很贵
现在自己是可 ...

女生能做出这样的东西，不简单

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