【研究开源机器臂】（3）：低成本实现200多元实现，开源机械臂，使用Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC，可以控制机械臂往复运动了，有视频介绍和演示说明

开源机械臂资料

文章分类：
https://blog.csdn.net/freewebsys/category_5782941.html
前面讨论了相关的技术调研。

1，首先是设备购买机械臂 170 - 180 左右，大家可以去小黄鱼去找找

或者这样的：

第一次折腾，价格便宜就行。

2，控制方案，使用Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 进行设备控制，成本 30 元

https://detail.1688.com/offer/656424665619.html

v3 雕刻机扩展板+ A4988套件 21 元：
https://detail.1688.com/offer/710743362308.html

3，控制方案，参考太极创客 文章，使用AccelStepper库 进行控制

http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pins

直接使用 arduino 安装库组件，然后编程即可。
同时文章里面还you 接线方式：

然后连接电机进行供电：


需要一个 12 v 的供电电源，高电压会导致抖动。 42 步进电机电压是 12 v。

4，演示控制的全部控制代码，只适用Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 这个方案的引脚

因为是特别针对 Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3 这个进行的引脚配置。
要是标准的arduino 可以参考 太极创客的文章：

http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pins

主要是引脚的不同，其他都一样。

选择 wemos d1 r32 版本：

代码：

/*
Arduino CNC电机扩展板驱动4个NEMA17步进电机示例程序
http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-cnc-shield/#other-pins

By 太极创客（http://www.taichi-maker.com）
2019-03-10 

@2023.09.09 修改，只适配  Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3  方案
*/
#include <AccelStepper.h>  //本示例程序使用AccelStepper库
 
// 定义电机控制用常量
const int enablePin = 12;  // 使能控制引脚
 
const int xdirPin = 16;     // x方向控制引脚
const int ydirPin = 27;     // y方向控制引脚
const int zdirPin = 14;     // z方向控制引脚

const int xstepPin = 26;    // x步进控制引脚
const int ystepPin = 25;    // y步进控制引脚
const int zstepPin = 17;    // z步进控制引脚

const int moveSteps = 100;    //测试电机运行使用的运行步数

const int stepperMaxSpeed = 550;
const int stepperAcceleration = 55;

AccelStepper stepper1(1,xstepPin,xdirPin);//建立步进电机对象1
AccelStepper stepper2(1,ystepPin,ydirPin);//建立步进电机对象2
AccelStepper stepper3(1,zstepPin,zdirPin);//建立步进电机对象3

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  pinMode(xstepPin,OUTPUT);     // Arduino控制A4988x步进引脚为输出模式
  pinMode(xdirPin,OUTPUT);      // Arduino控制A4988x方向引脚为输出模式
  
  pinMode(ystepPin,OUTPUT);     // Arduino控制A4988y步进引脚为输出模式
  pinMode(ydirPin,OUTPUT);      // Arduino控制A4988y方向引脚为输出模式
  
  pinMode(zstepPin,OUTPUT);     // Arduino控制A4988z步进引脚为输出模式
  pinMode(zdirPin,OUTPUT);      // Arduino控制A4988z方向引脚为输出模式

  pinMode(enablePin,OUTPUT);   // Arduino控制A4988使能引脚为输出模式
  digitalWrite(enablePin,LOW); // 将使能控制引脚设置为低电平从而让
                               // 电机驱动板进入工作状态
                                
  stepper1.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed);     // 设置电机最大速度
  stepper1.setAcceleration(stepperAcceleration);  // 设置电机加速度
  stepper2.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed);     // 设置电机最大速度
  stepper2.setAcceleration(stepperAcceleration);  // 设置电机加速度
  stepper3.setMaxSpeed(stepperMaxSpeed);     // 设置电机最大速度
  stepper3.setAcceleration(stepperAcceleration);  // 设置电机加速度

  pinMode(2, OUTPUT);

}
 
void loop() {
  // 控制步进电机1往复运动
  if (stepper1.currentPosition() == 0 ){ 
    stepper1.moveTo(moveSteps);
     digitalWrite(2, HIGH);   // turn LED on 
  } else if ( stepper1.currentPosition() == moveSteps  ){
    stepper1.moveTo(0);
    digitalWrite(2, LOW);   // turn LED off
  }  
  
  // 控制步进电机2往复运动
  if ( stepper2.currentPosition() == 0 ){ 
    stepper2.moveTo(moveSteps);              
  } else if ( stepper2.currentPosition() == moveSteps  ){
    stepper2.moveTo(0);            
  }    
          
  // 控制步进电机3往复运动
  if ( stepper3.currentPosition() == 0 ){ 
    stepper3.moveTo(moveSteps);              
  } else if ( stepper3.currentPosition() == moveSteps  ){
    stepper3.moveTo(0);            
  }     

  stepper1.run();   // 1号电机运行
  stepper2.run();   // 2号电机运行
  stepper3.run();   // 3号电机运行
  
}

5，运行效果，说明和视频演示

https://www.bilibili.com/video/BV1uP41187EJ/

6，总结

低成本实现200多元实现，终于调试好了。
主要花费是3d打印的开源机械臂，170-180左右。
控制芯片使用：Wemos D1 R32 ESP32 +Arduino CNC Shield v3
工具使用 arduino + ESP32 + AccelStepper 库进行开发

目前还有一点抖动，估计是电压过高导致的，使用了24v电压，但是 42 电机估计只能用12v 电压。