EvoArm 开源机械臂

项目简介

开源3D打印机械臂项目。

一款开源的可3D打印机械臂。

项目特点

**开源与可打印**：所有结构件均可通过3D打印机自行制作，降低了入门门槛和成本。

**高自由度**：3个主自由度（摆动、主臂、前臂/执行器）加上2个腕部自由度（触控板），共5个自由度。

**智能舵机驱动**：使用 Dynamixel AX-12/18A 和 XL-320 系列智能舵机，具备位置反馈、温度保护等功能。

**逆运动学支持**：提供专门的 Python 图形化 IK 应用，可计算目标位置对应的舵机角度，并具备线性插值和边界检查功能。

**灵活的硬件接口**：支持 Arduino Mega2560 作为主控制器，通过硬件 UART 分别控制不同协议的舵机，并设计了复用电路。

**可扩展性**：支持通过 UDP 接收外部程序（如 ROS、MATLAB）的流式指令，便于集成到更复杂的系统中。

技术规格

自由度
驱动方式
控制器
通信协议
逆运动学
尺寸
电源
许可证

项目资源

AliShug/EvoArm www.thingiverse.com/thing:480446 dynamixel/dxl_ax_main.htm xl_series/xl-320.htm pygame.org/hifi.html

物料清单 (BOM)

物料名称	数量	参考价格	备注
Dynamixel AX-12A 或 AX-18A	3	—	主臂驱动，推荐AX-18A
Dynamixel XL-320	2	—	腕部驱动
Arduino Mega2560	1	—	推荐，提供多UART
Arduino Uno/Nano	1	—	可选，需软件串口
74LS241 三态缓冲器	1	—	用于串行数据线复用
4.7kΩ 上拉电阻	若干	—	防止数据线浮空
结构件（STL文件）	1套	—	见项目模型部分
螺丝、螺母、垫片等	1套	—	标准M3/M4规格
12V 5A 电源适配器	1	—	为Dynamixel舵机供电

3D 模型

Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Arm Derived Derived Derived Derived Derived Derived Derived Derived Derived Cap Joint Joint Touchplate.stl M4-608 M4-608

所需工具

3D打印机必需

电烙铁与焊接工具必需

螺丝刀套装必需

钳子/剪线钳必需

计算机（3D建模）必需

伺服电机

树莓派/开发板必需

电池/电源

能力画像

⚪ 记忆与知识检索: 2/5

🔵 逻辑推演: 4/5

⚪ 表达与交流: 1/5

⚪ 感知与观察: 3/5

🔵 数理与计算: 4/5

🔵 动手与操作: 5/5

⚪ 狂热与坚持: 4/5

🔵 创造与创新: 4/5

项目图库

所需技能

🔧 **动手能力**：需要熟练使用3D打印机进行零件制作，具备基本的机械组装能力（螺丝、轴承等），以及焊接和面包板搭建电路的经验。 💻 **编程能力**：需要掌握 Python 编程基础，能够运行和调试 IK 应用；了解 Arduino 编程，能够上传和修改控制代码。 ⚡ **电子电路**：需要理解串行通信原理（UART、半双工），能够看懂电路图并搭建复用电路（74LS241），具备调试串行信号的能力。

适用场景

**机器人教育**：作为学习机械臂结构、运动学和控制的实践平台。

**桌面自动化**：用于实验室或小型工作台的简单抓取、搬运任务。

**创客项目**：作为开源机器人项目的核心，可集成视觉、力觉等传感器。

**算法验证**：用于验证和测试逆运动学、轨迹规划、控制算法。