本项目旨在设计并研制一款集全向移动与灵巧操作于一体的智能拾物小车。该机器人系统由具备全向移动能力的底盘与三自由度平行四边形连杆机械臂组成,核心控制系统采用Arduino UNO R3与CNC Shield V3的堆叠架构,并配合多种传感器与驱动模块实现机电一体化控制。
项目的核心目标是突破传统自动化设备“移动”与“操作”分离的局限,构建一个多功能实验平台。具体设计指标包括:
移动能力:实现底盘在任意方向上的灵活移动。
作业范围:机械臂需在半径 50cm 的范围内灵活作业。
负载能力:具备稳定拾取及搬运500g以内物体的能力,且能保持30秒以上不掉落。
项目团队成功完成了物理样机的搭建与调试,圆满达到了预期的工程设计指标 :
机械结构优化: 采用平行四边形连杆机构结合GT2同步带传动,有效解决了运动解耦问题,并利用连杆特性实现了机械臂升降过程中末端自动保持水平的功能。
稳定抓取: 通过优化末端执行器的摩擦特性(物理增摩)与力矩控制策略,实现了对极限负载的稳定抓取。
控制系统可靠性: 设计了“双路独立供电 + 降压稳压”的电源管理方案,有效解决了多电机系统中的电源干扰问题,确保了样机运行平稳且定位精度高。