MK2 Plus 机械臂控制器

让我们创建一个小辅助函数来设置我们的引脚。

void pinsetup(){
 pinMode(ENABLE,OUTPUT);
 digitalWrite(ENABLE,LOW);
 pinMode(XLIMIT,INPUT_PULLUP);
 pinMode( YLIMIT,INPUT_PULLUP);
 pinMode(ZLIMIT,INPUT_PULLUP);
} 

既然已经完成了，让我们回顾一下我们的归位程序的逻辑。

void autohome(){ //我们用它来调用我们的归位程序
 xyhome();
 zhome();
}
void xyhome () {
 int initial_xhome =-1;
 int initial_yhome =-1;
 // 设置每个步进器启动时的最大速度和加速度以进行归位
 XMOTOR.setMaxSpeed(500.0 ); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 XMOTOR.setAcceleration(50.0); // 设置步进器的加速度
 YMOTOR.setMaxSpeed(500.0); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 YMOTOR.setAcceleration(50.0); // 设置步进电机的加速度
 // 启动时启动步进电机的归位程序
 while (digitalRead(YLIMIT)) { // 使步进电机逆时针移动，直到开关被激活
 XMOTOR.移动到（initial_xhome）； // 设置移动到的位置
 YMOTOR.moveTo(initial_yhome); // 设置要移动的位置
 initial_xhome--; // 如果需要，下一步减少 1
 initial_yhome--;
 XMOTOR.run(); // 开始移动步进器
 YMOTOR.run();
 delay(5);
 }
 XMOTOR.setCurrentPosition(0); // 暂时将当前位置设置为零
 YMOTOR.setCurrentPosition(0);
 initial_xhome =-1;
 initial_yhome =1;
 while(digitalRead(XLIMIT)){ 
 XMOTOR.moveTo(initial_xhome); // 设置移动到的位置
 YMOTOR.moveTo(initial_yhome); // 设置要移动的位置
 initial_xhome--; // 如果需要，下一步减少 1
 initial_yhome++;
 XMOTOR.run(); // 开始移动步进器
 YMOTOR.run();
 delay(5);
 }
 YMOTOR.setCurrentPosition(0); // 暂时将当前位置设置为零
 YMOTOR.setMaxSpeed(250.0); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 YMOTOR.setAcceleration(10.0); // 设置步进器的加速度
 initial_yhome =1;
 while (!digitalRead(YLIMIT)) { // 使步进器顺时针移动直到开关被停用
 YMOTOR.moveTo(initial_yhome); 
 YMOTOR.run();
 initial_yhome++;
 delay(5);
 }
 YMOTOR.setCurrentPosition(0);
 YMOTOR.setMaxSpeed(YMOTORMAXSPEED) ); // 设置步进器的最大速度（常规运动速度更快）
 YMOTOR.setAcceleration(YMOTORACC); // 设置步进器的加速度
 XMOTOR.setCurrentPosition(0); // 暂时将当前位置设置为零
 XMOTOR.setMaxSpeed(250.0); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 XMOTOR.setAcceleration(10.0); // 设置步进器的加速度
 initial_xhome =1;
 while (!digitalRead(XLIMIT)) { // 使步进器顺时针移动直到开关被停用
 XMOTOR.moveTo(initial_xhome); 
 XMOTOR.run();
 initial_xhome++;
 delay(5);
 }
 XMOTOR.setCurrentPosition(0);
 XMOTOR.setMaxSpeed(XMOTORMAXSPEED) ); // 设置步进器的最大速度（正常运动时速度更快）
 XMOTOR.setAcceleration(XMOTORACC); // 设置步进器的加速度
}
void zhome() {
 int initial_zhome =-1;
 // 设置每个步进器在启动时的最大速度和加速度以进行归位
 ZMOTOR.setMaxSpeed(100.0); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 ZMOTOR.setAcceleration(100.0); // 设置步进器的加速度
 // 启动时启动步进电机的归位程序
 while (digitalRead(ZLIMIT)) { // 使步进器逆时针移动，直到开关被激活
 ZMOTOR.移动到（initial_zhome）； // 设置要移动的位置
 initial_zhome--; // 如果需要，下一步减 1
 ZMOTOR.run(); // 开始移动步进器
 delay(5);
 }
 ZMOTOR.setCurrentPosition(0); // 暂时将当前位置设置为零
 ZMOTOR.setMaxSpeed(50.0); // 设置步进器的最大速度（越慢以获得更好的精度）
 ZMOTOR.setAcceleration(50.0); // 设置步进器的加速度
 initial_zhome =1;
 while (!digitalRead(ZLIMIT)) { // 使步进器顺时针移动直到开关被停用
 ZMOTOR.moveTo(initial_zhome); 
 ZMOTOR.run();
 initial_zhome++;
 delay(5);
 }
 ZMOTOR.setCurrentPosition(0);
 ZMOTOR.setMaxSpeed(1000.0) ); // 设置步进器的最大速度（常规运动速度更快）
 ZMOTOR.setAcceleration(1000.0); // 设置步进器的加速度
} 

好的，这是很多代码。这里到底发生了什么？机械臂首先在 X 和 Y 电机上执行归位程序。由于链接的工作方式，这是通过几个步骤完成的。 （您可以在最后观看视频以了解实际情况）

• 首先，X 和 Y 电机向相反方向移动，以便首先按下 Y 限位开关。
• 一旦按下 Y 限位开关，两个电机就会转向相同的方向，从而按下 X 限位开关。
• 按下 X 开关后，电机会稍微移动一点，以便按下开关（就像按下一样，而不是悲伤的按下。）
• 最后转动 Z 电机，按下 Z 限位开关。

第一次执行归位程序时，您必须非常小心。如果您的步进电机向相反方向移动，只需关闭电源，然后翻转电机的连接器即可。

现在完成了，从 setup() 函数调用 autohome() 使其只运行一次。将您的 loop() 留空。如果出现问题，请随时注意电源以将其关闭。

void setup() {
 // 把你的设置代码放在这里，运行一次：
 Serial.begin(9600);
 pinsetup();
 autohome();
Serial.println("HOMING OK");
} 

如果你很幸运，你的电机会以正确的方式转动，限位开关会恰到好处地点击，归位程序将正常工作。但是，如果您像我一样，在一切正常运行之前，您必须做一些小改动。因此，如果归位出错，请务必断开电源​​，以免弄乱 3D 打印手臂。

最后，您可以在 loop() 中编写自己的逻辑，以便您的手臂移动到您想要的位置。由于手臂的链接方式，X 和 Y 电机几乎以笛卡尔方式控制末端执行器。

void loop() {
 XMOTOR.runToNewPosition(100);
 delay(1000);
 YMOTOR.runToNewPosition(50);
 delay(1000);
 YMOTOR.runToNewPosition(-50);
 delay(1000);
 YMOTOR.runToNewPosition(0);
 delay(1000);
 XMOTOR.runToNewPosition( 0);
延迟(1000);
} 

结论

我看过很多关于如何使用流行的 GRBL 固件来控制这个手臂的教程。但是，这意味着您需要一台计算机向手臂发送串行命令才能使其移动。如果您只需要 MK2 手臂做一些动作，您可以轻松地将它们硬编码到 Arduino 中，让它做自己的事情。

这并不意味着您不能使用串行命令来控制它！您可以简单地将串行分隔符代码合并到这个代码中，并将 XY 和 Z 电机步数作为字符串发送（用特殊字符分隔 - 例如 5、6、7*，这将使 X 电机移动 5 步，Y 移动 6 步和Z 加 7。* 用于表示字符串的结尾）。

您还可以进一步开发它以发送末端执行器的 3D 空间坐标，并让 arduino 使用逆运动学甚至基本三角学计算出所需的步骤。

玩得开心！衷心感谢 Thingiverse 上所有出色的设计师！