Waveshare Kit Braccio Robotico Servo Bus Seriale 5+1 DOF ad Alta Coppia
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Waveshare Kit Braccio Robotico Servo Bus Seriale 5+1 DOF ad Alta Coppia
Il RoArm-M3 è un kit braccio robotico servo a bus seriale ad alta coppia 5 + 1 DOF, basato su ESP32. Presenta un'articolazione del polso a 2 DOF, supporta espansione flessibile e sviluppo secondario, controllo wireless ed è compatibile con LeRobot per applicazioni AI avanzate.
Introduzione al prodotto
La serie RoArm-M3 è un braccio robotico intelligente a 5 + 1 DOF progettato per applicazioni innovative. Presenta una struttura leggera con un carico utile efficace di 0.2kg@0.5m, che consente un montaggio flessibile su varie piattaforme mobili. Una base omnidirezionale a 360° combinata con cinque articolazioni flessibili crea un'area di lavoro con un diametro di 1 metro.
Il suo design a trasmissione diretta delle articolazioni migliora la precisione di riposizionamento e l'affidabilità strutturale, con una tecnologia innovativa a doppia trasmissione che raddoppia la coppia dell'articolazione della spalla. Il modulo di controllo principale MCU ESP32 integrato supporta molteplici modalità di controllo wireless, offrendo ampie interfacce di controllo e protocolli di comunicazione per una facile connettività dei dispositivi.
Un'applicazione WEB user-friendly e multipiattaforma offre una modalità di controllo coordinato semplice e visualizzata per un facile apprendimento. Sono forniti tutorial completi in grafica e video per un rapido apprendimento. Compatibile con ROS2 e vari computer host, supporta molteplici modalità di comunicazione wireless e cablata. Le piastre di espansione permettono di personalizzare l'EoAT (End of Arm Tooling) per soddisfare diverse esigenze applicative.
La serie RoArm-M3 supporta anche il popolare progetto di braccio robotico AI LeRobot, integrando i suoi modelli preaddestrati, dataset con dimostrazioni e ambienti di simulazione. Questo fornisce un forte supporto per la ricerca in Deep Learning, Imitation Learning e Reinforcement Learning. Gli sviluppatori possono rapidamente distribuire algoritmi intelligenti sul RoArm-M3 utilizzando le demo e le librerie di algoritmi di LeRobot, ampliando le possibilità per applicazioni innovative.
La serie RoArm-M3 raggiunge un eccellente equilibrio tra design leggero, facilità d'uso, espandibilità e innovazione aperta. È un braccio robotico multifunzionale ideale per applicazioni che richiedono flessibilità, espandibilità e facilità d'uso, integrando controllo intelligente, interazione uomo-macchina e sviluppo personalizzabile.
Opzioni di versione
Scegli tra RoArm-M3-S e RoArm-M3-Pro. Il RoArm-M3-Pro dispone di 5 servocomandi bus ST3235 completamente in metallo, offrendo maggiore durata e gioco stabile che non aumenta con l'uso.
Confronto parametri
* Non include il peso della morsa di fissaggio al bordo del tavolo (290±10g).
Compatibile con il popolare progetto di braccio robotico AI - LeRobot
La serie di bracci robotici RoArm-M3 si integra perfettamente con il framework open source LeRobot su Hugging Face. Questo fornisce risorse core tra cui modelli preaddestrati, dataset da dimostrazioni umane e ambienti di simulazione. Abbinato a una scheda madre N-VIDIA Jetson Orin NX o a un PC con GPU discreta N-VIDIA, gli utenti possono sperimentare il processo completo di progetti di Apprendimento per Imitazione e Apprendimento per Rinforzo.
Giunti flessibili & spazio omnidirezionale
Con una base rotante a 360° e giunti flessibili, il RoArm-M3 crea uno spazio operativo omnidirezionale con diametro di 1 metro, permettendo movimenti liberi in tutte le direzioni.
Giunto polso 2 DOF + EoAT per serraggio più flessibile
Dotato di un giunto polso a 2 DOF che offre supporto per beccheggio e rotazione orizzontale, questo braccio robotico garantisce un coordinamento senza soluzione di continuità con l'End of Arm Tooling (EoAT) per serraggio e operazioni multidimensionali.
Facile da controllare tramite applicazione web multipiattaforma
Non è necessaria l'installazione di app. Accedi e controlla il RoArm-M3 tramite una semplice applicazione web su telefoni cellulari, tablet o computer. Questa Web App open source supporta anche lo sviluppo secondario per interfacce utente personalizzate e nuove funzioni.
Completamente open source per sviluppo secondario
I codici di controllo e i documenti dell'interfaccia di comunicazione per la serie RoArm-M3 sono completamente open source, supportando lo sviluppo secondario in più linguaggi e dispositivi. Sono forniti demo modulari e tutorial per aiutare i principianti a iniziare facilmente.
Design a trasmissione diretta articolare: precisione di feedback fino a 0,088°
Ottieni un feedback dell'angolo del giunto altamente preciso direttamente tramite un encoder magnetico ad alta precisione a 12 bit, senza gruppi di riduzione. Ciò consente un calcolo preciso della posizione reale del punto target corrente basato sul feedback.
Tecnologia innovativa a doppia trasmissione raddoppia la coppia dell'articolazione della spalla
Un algoritmo di controllo a doppia trasmissione appositamente sviluppato consente a due servomotori nell'articolazione della spalla di coordinare efficacemente la coppia erogata, migliorando significativamente la potenza e la capacità di carico complessiva della serie RoArm-M3.
Pinza a trasmissione diretta per un controllo preciso della forza
Il design della pinza a trasmissione diretta consente un controllo preciso e programmabile della forza di serraggio, ideale per la manipolazione di oggetti delicati senza esercitare pressione eccessiva.
Controllo adattivo dinamico della forza esterna
Abilita questa funzione per limitare la coppia massima per ogni giunto. Se la forza esterna supera la soglia di coppia configurabile, il braccio robotico ruoterà in risposta, tornando alla posizione specificata quando la forza diminuisce.
Registrazione automatica con un clic: facile creare azioni
Il RoArm-M3 può salvare le istruzioni JSON per il controllo del robot come file di attività direttamente nella memoria Flash dell'ESP32, garantendo la conservazione dei dati anche senza alimentazione. Questi file di attività permettono al braccio robotico di eseguire operazioni complesse e ripetitive.
Raggiungi con precisione l'obiettivo inserendo le coordinate
Utilizza l'algoritmo open-source di controllo cinematica inversa nel sistema di coordinate cartesiane tridimensionale. Inserendo la posizione target, il braccio robotico raggiunge con precisione il punto calcolando l'angolo di rotazione di ogni giunto.
Controllo della velocità curva per un movimento più fluido
L'algoritmo di controllo della velocità curva garantisce un movimento del braccio robotico più fluido e naturale, eliminando le oscillazioni durante le fasi di avvio e arresto.
Controllo wireless ESP-NOW: collaborazione remota a bassa latenza
ESP-NOW è un protocollo di comunicazione wireless ad hoc a bassa latenza che funziona senza infrastruttura di rete. Controlla più bracci robotici wireless con metodi di controllo broadcast, di gruppo o uno a uno.
* Nota: il controllo broadcast non ha limiti di dispositivi, mentre il controllo di gruppo supporta fino a 20 dispositivi. Consulta la WIKI per dettagli.
Supporta la modalità controllo leader-seguace basata su ESP-NOW
In modalità controllo leader-seguace, il braccio robotico Leader trasmette le informazioni sull'angolo delle articolazioni tramite ESP-NOW. I bracci robotici Seguaci imitano con precisione queste azioni in tempo reale.
Molteplici interfacce di controllo, supporto multi-dispositivo e multi-lingua
Oltre all'applicazione WEB, la serie RoArm-M3 può essere controllata tramite richieste di rete protocollo HTTP, comunicazione seriale o USB, inviando comandi JSON e ricevendo feedback da vari controller.
Molteplici metodi di installazione per integrare nella tua applicazione
Sono forniti vari schemi di installazione e risorse per lo sviluppo secondario, permettendo un'integrazione flessibile in progetti e applicazioni diverse.
Facile installazione di diverse periferiche
La struttura principale del braccio superiore presenta due guide in alluminio standard europeo 1020, che consentono una facile installazione di periferiche aggiuntive con dadi a barca e viti M4 per soddisfare esigenze specifiche.
Supporta l'installazione di una fotocamera per estendere le applicazioni visive
Include un supporto per fotocamera e disegni open-source. Installa direttamente una fotocamera compatibile o adatta altre per applicazioni visive avanzate.
* solo a scopo di riferimento, è inclusa solo la luce LED.
Scheda di controllo principale ESP32 a bordo
Dotato di potente MCU di controllo principale ESP32 che supporta più protocolli di comunicazione wireless, con abbondanti risorse open-source per facilitare lo sviluppo secondario di applicazioni innovative.
Compatibile con ROS2: fornisce file di creazione modello e supporta la cooperazione multi-dispositivo
Offre nodi di comunicazione ROS2, un file di descrizione modello URDF e un tutorial ROS2 adatto ai principianti.
Ricche risorse tutorial per lo sviluppo secondario
Sono forniti tutorial completi e casi che coprono varie funzioni e scenari applicativi comuni per aiutare gli utenti a padroneggiare rapidamente lo sviluppo secondario.
Scheda driver generale per robot
La scheda driver a bordo dispone di interfacce e risorse ricche per lo sviluppo innovativo e l'espansione funzionale.
- Modulo controller ESP32-WROOM-32: Può essere sviluppato usando Arduino IDE.
- Connettore WIFI IPEX 1: Per collegare l'antenna WIFI e aumentare la distanza di comunicazione wireless.
- Interfaccia LIDAR: Funzione adattatore LIDAR integrata.
- Interfaccia di espansione periferica I2C: Per collegare schermo OLED o altri sensori I2C.
- Pulsante di reset: Premere e rilasciare per riavviare l'ESP32.
- Pulsante di download: Premere all'accensione per entrare in modalità download.
- Circuito regolatore di tensione DC-DC 5V: Fornisce alimentazione per computer host come Raspberry Pi o Jetson Nano.
- Porta Type-C (LADAR): Trasmissione dati LIDAR.
- Porta Type-C (USB): Interfaccia di comunicazione ESP32, per caricare programmi sull'ESP32.
- Porta di alimentazione XH2.54: Supporta ingresso DC 7~13V, può alimentare direttamente i servocomandi e motori bus seriale.
- INA219: Chip di monitoraggio tensione/corrente.
- Accensione/Spegnimento: Alimentazione esterna ON/OFF.
- Interfaccia servo bus seriale serie ST: Per collegamento con servo bus seriale ST3215 / ST3235.
- Interfaccia motore PH2.0 6P: Interfaccia gruppo B per motore con encoder.
- Interfaccia motore PH2.0 6P: Interfaccia gruppo A per motore con encoder.
- Interfaccia motore PH2.0 2P: Interfaccia gruppo A per motore senza encoder.
- Interfaccia motore PH2.0 2P: Interfaccia gruppo B per motore senza encoder.
- AK09918C: Bussola elettronica a 3 assi.
- QMI8658C: Sensore di movimento a 6 assi.
- TB6612FNG: Chip di controllo motore.
- Circuito di controllo servo bus seriale: Per controllare più servocomandi seriali ST3215 e ottenere feedback dai servocomandi.
- Slot scheda TF: Può essere usato per memorizzare log o configurazioni WIFI.
- Header GPIO 40PIN: Per collegamento con Raspberry Pi o altre schede host.
- Header esteso 40PIN: Facile utilizzo dei pin GPIO di Raspberry Pi o altre schede host.
- CP-2102: UART a USB, per la trasmissione dati LIDAR.
- CP-2102: UART a USB, per la comunicazione con ESP32.
- Circuito di download automatico: Per caricare programmi sull'ESP32 senza premere i pulsanti EN e BOOT.
Risorse a bordo diversificate supportano l'espansione delle funzioni
Integrato con monitoraggio tensione batteria INA219 e sensore IMU a 9 assi, consentendo ampia espansione funzionale e innovazione.
Interazione con trascinamento e rilascio del mouse
Utilizza applicazioni Web e software desktop (programmi Python open-source) per impostare istruzioni di azione con pressioni e rilasci del mouse, offrendo un controllo flessibile sul braccio robotico.
Specifiche
| Caratteristica | Dettaglio |
|---|---|
| DOF | 5 + 1 |
| Spazio di lavoro | Diametro orizzontale: 1120mm (Max, omnidirezionale 360°), Verticale: 798mm (Max) |
| Tensione operativa | Alimentazione 12V 5A, supporta batterie al litio 3S (NON incluse) |
| Capacità di carico | 0.2kg@0.5m |
| Precisione di riposizionamento | ~ 5mm |
| Velocità di rotazione del servo | 40rpm (a vuoto, senza limite di coppia) |
| Campo operativo | BASE-360°, SPALLA-180°, GOMITO-225°, MANO-135°/270° |
| Tipo di trasmissione | Servo bus seriale TTL, giunto a trasmissione diretta |
| Numero di servi | 7 |
| Sensore angolo articolazione | Encoder magnetico a 12 bit 360° |
| Coppia del servo | 30KG.CM @12V, 20KG·CM @ 12V (EoAT) |
| Informazioni di feedback dell'articolazione | stato del servo, angolo dell'articolazione, velocità di rotazione, carico dell'articolazione, tensione del servo, corrente del servo, temperatura del servo e modalità di lavoro del servo |
| Controllo principale | ESP32-WROOM-32 |
| Caratteristiche del modulo di controllo principale | WiFi, BT, Dual Core, 240MHz |
| Modalità di controllo wireless | 2.4G-WiFi, ESP-NOW |
| Modalità di controllo cablato | USB, UART |
| Modalità operativa manuale | Interfaccia di controllo WEB |
| Modalità operativa host | Comandi UART / USB / WEB in formato dati JSON |
| Supporto host | Dispositivi con connessione USB come Raspberry Pi, Jetson Orin Nano e PC. |
| Funzione EoAT | Funzione morsa di default, può essere cambiata come grado di libertà aggiuntivo |
| Potenza LED | ≤1.5W |
| Dimensione schermo OLED | 0.91inch |
| Altre funzioni | Interruttore alimentazione 2 canali 12V, IMU 9-DOF |
| Peso del braccio robotico | RoArm-M3-S: 973.5±15g RoArm-M3-Pro: 1020.8g±15g (Escluso il peso della morsa di fissaggio del bordo del tavolo) |
| Peso della morsa di fissaggio del bordo del tavolo | 290±10g |
| Spessore del bordo del tavolo supportato dalla morsa | 72mm |
| Demo | Controllo del sistema di coordinate cartesiane 3D (controllo cinematica inversa); Controllo adattivo della forza esterna dinamica; Controllo dell'angolo dell'articolazione; Feedback delle informazioni operative; Operazione del sistema di file FLASH; Registrazione e riproduzione dei passaggi; Controllo ESP-NOW; Modalità Leader-Follower (controllo guida a mano); Controllo LED; Controllo ON/OFF alimentazione 12V; Impostazioni funzione WiFi; Impostazione attività di avvio; Impostazioni servo bus seriale; Impostazione modalità feedback, ecc. (Nota: si prega di fare riferimento al WIKI per maggiori dettagli) |
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