機器人有多種形式，包括無人機，汽車，流動站和甚至是步行者。讓機器人在其環境中移動非常重要，讓它與環境進行交互同樣重要。

本文將向您展示如何構建一個能夠通過外部電位計四處移動并指向物體的簡單機械臂。

由Digikey提供（原理圖）

工作原理 - 硬件

雖然這個項目確實涉及電子產品，但它依賴于電子和機械設計的結合。該臂通過使用由PWM信號控制的伺服電動機起作用。 PWM信號的占空比決定了伺服點的角度。

這個臂的設計是非常簡單，只使用三個電機：

基本電機 - 旋轉臂。

第一臂電機 - 這會抬高和降低手臂的基部。

第二臂電機 - 這會抬高和降低前臂。

手臂的結構很簡單。因此，可能需要考慮手臂的其他方面。

首先考慮的是手臂的構造材料。諸如紙板之類的材料對于原型制作非常有用，但紙板更適合膠水而不是螺釘和螺栓。像丙烯酸這樣的塑料可以提供更好的強度并且可以用螺栓固定到位，但這樣做需要一定程度的機械制造。雖然3D打印部件在制造商社區中廣泛流行，但3D打印機成本高昂，需要其他制造商可能沒有的CAD軟件工具。

K‘NEX是一種多功能且堅固的材料，可以快速進行原型設計。 K’NEX對那些無法使用工具設備的人特別有用。

在本文中，我選擇使用丙烯酸有很多原因：

強度：丙烯酸遠遠強于紙板

簡單：不需要3D打印一堆定制零件，只需要幾個條帶

附著力：丙烯酸碎片可以輕松粘合在一起

可用性：我的架子上有一些備用

機械臂通常附在手上或其他機械化輸出，但這將在后面的文章中介紹。如果您正在構建機器人項目系列，那么建議您使用更多固體材料構建此臂并保持安全，因為稍后將使用它。

工作原理 - 軟件

手臂背后的軟件非常簡單，涉及以下步驟：

設置PWM輸出

設置模擬輸入

逐個讀取每個底池

將模擬讀數轉換為角度（0 - 180）

將角度值寫入伺服電機

伺服通過使用伺服庫實現控制，無需編碼PWM占空比。使用伺服庫的一個優點是任何數字I/O引腳都可以使用全局陣列和單個定時器（即不使用PWM模塊）進行定時和控制。