低成本机器人手臂项目实战：硬件设计与模拟环境搭建

低成本机器人手臂项目实战：硬件设计与模拟环境搭建

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_74633496/article/details/141231124

这是一个低成本的机器人手臂项目，包括跟随者手臂（Follower Arm）和领导者手臂（Leader Arm）的设计与组装指南。项目提供了详细的硬件清单、组装步骤以及基于MuJoCo的模拟环境，适合机器人爱好者和研究者参考使用。

简单介绍：

这是一个低成本的机器人手臂项目，包括跟随者手臂（Follower Arm）和领导者手臂（Leader Arm）的设计与组装指南。

• 跟随者手臂：

• 使用Dynamixel XL430和XL330伺服电机。

• 成本约为$258。

• 包括材料清单和组装步骤。

• 领导者手臂：

• 使用6个Dynamixel XL330-M077伺服电机。

• 成本约为$183。

• 用于控制跟随者手臂，装配相对简单。

• 模拟环境：

• 提供了MuJoCo中的基本模拟环境，通过运行 simulation.py 脚本来启动。

• 两个手臂可以通过编写Python脚本来控制，并且提供了示例脚本 teleoperation.py 来测试手臂的功能。

MuJoCo简介

MuJoCo（Multi-Joint dynamics with Contact）是一个高级的物理模拟引擎，主要用于机器人学、生物力学、图形学和动画等领域。它的特点包括：

1. 高性能：MuJoCo的核心引擎采用C语言编写，经过优化以达到高性能的模拟速度。
2. 准确度：能够精确模拟复杂的物理现象，特别是涉及多关节系统的接触动力学。
3. 场景描述：用户可以通过MJCF（MuJoCo XML Configuration Format）这种易于阅读和编辑的XML文件格式来定义模拟场景。
4. 支持多种模型格式：除了原生的MJCF格式外，还可以加载URDF（Unified Robot Description Format）模型文件。
5. 交互式可视化：自带原生GUI和OpenGL渲染支持，便于可视化模拟结果。
6. API接口：提供了C/C++ API，方便集成到其他应用程序中。
7. 计算工具：提供了大量的实用函数，用于计算与物理相关的各种量。

MuJoCo最初是由Emo Todorov开发的，并在2021年由DeepMind收购并开源。它是强化学习和机器人研究领域的常用工具之一。

项目目录：

• low_cost_robot-main
• hardware
• follower
• step
• follower_arm.f3z
• leader
• step
• leader_arm.f3z
• pictures
• simulation
• low_cost_robot
• assets
• low-cost-arm.urdf
• low-cost-robot.xml
• scene.xml
• interface.py
• init.py
• .gitignore
• dynamixel.py
• LICENSE
• README.md
• requirements.txt
• robot.py
• simulation.py
• teleoperate_real_robot.py
• teleoperate_simulated_robot.py

目录描述：

1. hardware

• 这个目录包含了硬件设计相关的文件。
• follower
• 包含了“follower”机器人手臂的设计文件。
• step
• follower_arm.f3z：这是一个FreeCAD文件，用于3D设计和建模，可能是用来设计或展示follower机器人的机械结构。
• leader
• 包含了“leader”机器人手臂的设计文件。
• step
• leader_arm.f3z：同样是一个FreeCAD文件，用于3D设计和建模，可能是用来设计或展示leader机器人的机械结构。

2. pictures

• 可能存放的是项目的图像资料，如设计草图、成品照片等。

3. simulation

• 这个目录包含了模拟相关的文件。
• low_cost_robot
• assets
• low-cost-arm.urdf：URDF文件，用于描述机器人模型，通常用于ROS（Robot Operating System）环境中。
• low-cost-robot.xml：MuJoCo XML配置文件，用于描述模拟环境中的机器人模型。
• scene.xml：MuJoCo XML文件，可能描述了整个模拟场景。
• interface.py：Python脚本，可能是用于与模拟环境进行交互的接口。
• init.py：标记此目录为Python包的初始化文件。

4. .gitignore

• 文件忽略规则，用于配置版本控制系统（如Git）忽略某些文件或目录。

5. dynamixel.py

• Python脚本，可能用于控制Dynamixel伺服电机，这些电机常用于低成本机器人项目。

6. LICENSE

• 许可证文件，说明了项目的使用许可条款。

7. README.md

• 项目的介绍文档，通常包含了项目的概述、安装指南、使用方法等。

8. requirements.txt

• 列出了项目依赖的Python包及其版本。

9. robot.py

• Python脚本，可能是用于控制实际机器人硬件的代码。

10. simulation.py

• Python脚本，可能是用于设置和运行模拟的代码。

11. teleoperate_real_robot.py

• Python脚本，用于远程控制真实的机器人。

12. teleoperate_simulated_robot.py

• Python脚本，用于远程控制模拟中的机器人。