Dracarys_5J 五自由度机械臂

Dracarys_5J

机械臂 ⭐⭐⭐⭐☆ (4/5) 🧩 软硬件结合 已发布
Phersax 6 Stars NOASSERTION BOM 完整度: /5 教程完整度: /5
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项目简介

开发5自由度3D打印开源模块化机械臂，步进电机驱动，梯形

开发一款5自由度3D打印机械臂，采用开源模块化设计。配备步进电机驱动、梯形运动曲线及专用控制系统，包含可复现的文档和验证测试。

标签

3d-printing kinematics matlab robot robotic-arm robotic-arm-3d-model stm32 stm32cubeide

项目特点

**5自由度拟人设计**：模仿人类手臂的运动结构，灵活度高。
**完全3D打印**：所有结构件均可使用FDM打印机自制，成本低、易复现。
**开源模块化**：硬件、软件、机械设计全部开源，方便修改和扩展。
**步进电机驱动**：采用步进电机实现精确的位置和速度控制。
**梯形运动控制**：内置梯形速度曲线算法，保证运动平滑、减少冲击。
**基于STM32**：使用STM32CubeIDE开发，代码结构清晰，支持中断和定时器链控制。
**MATLAB辅助**：使用MATLAB和Robotics System Toolbox进行运动学计算和轨迹规划。

技术规格

自由度
驱动方式
控制板
结构材料
运动控制
开发环境
通信接口
电源

项目资源

Phersax/Dracarys_5J Dr5_report.pdf Dr5_pinout&configuration.pdf media

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
3D打印外壳及关节件 1套 — 使用PLA/PETG打印
步进电机 (NEMA 17) 6-7个 — 关节1-3各1个，关节2需2个镜像，夹爪1个
步进电机驱动器 (如A4988/DRV8825) 6-7个 — 与电机数量对应
STM32开发板 (如STM32F4系列) 1个 — 主控制器
电源模块 (12V/24V) 1个 — 为电机和控制板供电
杜邦线/排针/排线 若干 — 连接电路
螺丝、螺母、轴承 若干 — 组装关节
夹爪末端执行器 1套 — 可打印或购买

3D 模型

J3.STL base_support_endeffector.STL elektromagnet_endeffector.STL endeffector_support.STL stepper wrist_part_1.STL wrist_part_2.STL

所需工具

工具用途是否必需
3D打印机 (FDM) 打印所有结构件 ✅ 是
焊台/电烙铁 焊接电机驱动器和电路板 ✅ 是
螺丝刀套装 组装机械臂 ✅ 是
万用表 电路调试和故障排查 ▢ 推荐
示波器/逻辑分析仪 调试步进电机PWM信号 ▢ 推荐
计算机 运行STM32CubeIDE和MATLAB ✅ 是

能力画像

记忆与知识检索
逻辑推演
表达与交流
感知与观察
数理与计算
动手与操作
狂热与坚持
创造与创新

所需技能

🔧 **动手能力**：需要熟练使用3D打印机进行零件打印和后处理，具备机械组装和调试能力，能够焊接电子元件并搭建电路。 💻 **编程能力**：需要掌握C语言，熟悉STM32CubeIDE开发环境，理解定时器、中断、PWM等嵌入式外设编程。了解MATLAB基本操作和Robotics System Toolbox的使用。 ⚡ **电子电路**：需要理解步进电机驱动原理（A4988/DRV8825），能够阅读原理图，掌握基本的电路连接和故障排查技能。

适用场景

**机器人教育**：作为高校或职业院校的机器人课程实践项目，学生可以完整经历从设计、制造到编程的全过程。
**创客/极客DIY**：适合对机械臂感兴趣的创客，在开源基础上进行二次开发，如增加视觉、力反馈等功能。
**轻量级自动化**：可用于桌面级分拣、抓取、搬运等简单工业或实验室自动化任务。
**研究验证平台**：作为运动控制算法（如梯形速度、S形曲线、轨迹规划）的验证和测试平台。