【摘要】 Arduin随动四轴机械臂，机械臂实现步骤记录、复现等功能；主要原材料元器件有：电位器 * 4、9g舵机 * 4、轻触开关 * 1、Arduin UNO * 1、热熔胶、杜邦线多根（建议用质量好的杜邦线）、连接用的木棍（可以用其他代替）。
制作这个机械臂是导师留下的作业，任务要求是夹取印章，然后在指定的地方盖章。程序要求能记录步骤，并且复现出来。
先大概看下丑陋的成品：
说实话确实很丑，因为临近毕业了，事情又多，没时间搞那么好看了
原材料
电位器 * 4
9g舵机 * 4
轻触开关 * 1
面包板 * 1
Arduin UNO * 1
热熔胶
杜邦线多根（建议用质量好的杜邦线）
连接用的木棍（可以用其他代替）
然后用热熔胶连接成下图的样子：
这样就可以做成随动机械臂了，但是后来因为用电烙铁把电位器管脚连接起来后接触不良，原因是电烙铁的温度使电位器的连接处发生变形，导致的接触不良。随后就拆掉了，也没心思搞了，最后就变成一开始的样子了。
电路连接图如下：
最终的成品：
老师布置的任务要求是夹取印章，然后在指定的地方盖章。程序要求能记录步骤，并且复现出来。
为了节约成本，我只用了一个按键
按键功能：（按几次板子上的灯也相应的会闪烁几次，长按会快速闪烁4次）
按1次：按顺序记录步骤n；
按2次：复现（把刚刚记录的步骤重复一遍）；
按3次：暂未定义；
长按1秒：清除记录的所有步骤。
下面我把自己写的代码贴出来（自己研究一下吧）：
1 #include <Servo.h> //舵机头文件
2 #include <stdio.h>
3 #include <string.h>
4 #include <MsTimer2.h> //定时器库的 头文件，需添加对应的头文件才可使用，文件放在尾端资源处，自行下载
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6 Servo myservo1; // 创建一个伺服电机对象1
7 Servo myservo2; // 创建一个伺服电机对象2
8 Servo myservo3; // 创建一个伺服电机对象3
9 Servo myservo4; // 创建一个伺服电机对象4
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11 #define Servo_Num 4 //自定义舵机个数
12 #define STEP 30 //自定义最大记录步数
13 #define KEY 2 //定义多功能按键管脚
14 #define Step_time 15 //定义步骤复现时舵机改变1度的时间，单位：ms
15
16 int dianweiqi1 = 0;
17 int dianweiqi2 = 0;
18 int dianweiqi3 = 0;
19 int dianweiqi4 = 0;
20
21 unsigned int step_num = 1; //定义已走步数变量
22 unsigned int flag = 0; //定义按键次数标志位
23 unsigned int key_num = 0; //按键次数
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25 unsigned char Step_Receive [ STEP + 1 ][ Servo_Num ] = {0}; //定义储存步数，初始化为0，最多存储STEP步
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27 //函数声明
28 void Servo_Read();
29 void Blink(int i);
30 void slow_Step(int i);
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33 void setup()
34 {
35 pinMode(KEY,INPUT_PULLUP); //初始化按键，上拉输入
36 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //初始化LED灯
37
38 myservo1.attach(6); // 爪
39 myservo2.attach(9); // 小臂舵机
40 myservo3.attach(10); // 大臂舵机
41 myservo4.attach(11); // 底座旋转
42
43 MsTimer2::set(700, RT); // 中断设置函数，每 700ms 进入一次中断
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45 }
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47
48
49 void loop()
50 {
51
52 dianweiqi1 = analogRead(0); //读取A0口模拟量
53 dianweiqi1 = map(dianweiqi1, 0, 1023, 180, 0); //将模拟量转换为0~180之间的数值
54 myservo1.write( dianweiqi1 );
55
56 dianweiqi2 = analogRead(1);
57 dianweiqi2 = map(dianweiqi2, 0, 1023, 0, 180); //这样更改值会使舵机反着转
58 myservo2.write( dianweiqi2 );
59
60 dianweiqi3 = analogRead(2);
61 dianweiqi3 = map(dianweiqi3, 0, 1023, 180, 0);
62 myservo3.write( dianweiqi3 );
63
64 dianweiqi4 = analogRead(3);
65 dianweiqi4 = map(dianweiqi4, 0, 1023, 0, 180);
66 myservo4.write( dianweiqi4 );
67
68 Scan_KEY(); //按键扫描
69 if(key_num > 0)
70 {
71 if( flag == 0 && key_num == 1 ) //按一次记录步骤
72 {
73 Blink(key_num, 400);
74 Servo_Read();
75 key_num = 0;
76 }
77
78 else if(flag == 0 && key_num == 2)//按两次记录复现
79 {
80 Blink(key_num, 400);
81 Servo_Step_recur();
82 key_num = 0;
83 }
84
85 else if(flag == 0 && key_num == 3)//按三次循环复现
86 {
87 Blink(key_num, 400);
88 key_num = 0;
89 }
90
91 else if(flag == 0 && key_num >= 4)//长按清除记录步骤
92 {
93 memset( Step_Receive, 0, sizeof(Step_Receive) / 4 );
94 step_num = 1; //步数记录回到第1步
95 Blink(key_num, 200); //LED灯闪烁4次
96 key_num = 0;
97 }
98 }
99
100 }
101
102
103 void RT() //中断函数
104 {
105 flag = 0;
106 MsTimer2::stop(); //停止计时
107 }
108
109 void Scan_KEY() //按键扫描
110 {
111 if( digitalRead(KEY) == 0 ) //查看按键是否按下
112 {
113 delay(80); //延时80ms，去抖动
114 if( digitalRead(KEY) == 0 ) //查看按键是否按下
115 {
116 key_num++;
117 flag = 1;
118 MsTimer2::start(); //启动定时器
119
120 while(digitalRead(KEY) == 0) //松手检测,若超过700ms未松手，则判断为长按
121 {
122 delay(10);
123 if( key_num == 1 && flag == 0 )
124 {
125 key_num = 4;
126 }
127 }
128 }
129
130 }
131
132 }
133
134 void slow_Step(int i)
135 {
136 int j = 0;
137 int arr[Servo_Num + 1] = {0};
138 int arr_temp[Servo_Num + 1] = {0};
139
140 //如果是第一步，则记录现在的位置，作为对比
141 if(i == 1)
142 {
143 Step_Receive[i - 1][0] = dianweiqi1;
144 Step_Receive[i - 1][1] = dianweiqi2;
145 Step_Receive[i - 1][2] = dianweiqi3;
146 Step_Receive[i - 1][3] = dianweiqi4;
147 }
148
149
150 //与上一步对比，缓慢前进
151 for(j = 0; j < Servo_Num; j++)
152 {
153 if( Step_Receive[i][j] - Step_Receive[i - 1][j] > 0 )
154 {
155 arr[j] = 1;
156 arr_temp[j] = 1;
157 }
158
159 else if( Step_Receive[i][j] - Step_Receive[i - 1][j] < 0 )
160 {
161 arr[j] = -1;
162 arr_temp[j] = -1;
163 }
164 else
165 {
166 arr[j] = 0;
167 arr_temp[j] = 0;
168 }
169 }
170
171 while( ( (Step_Receive[i - 1][0] + arr[0]) != (Step_Receive[i][0]) ) ||
172 ( (Step_Receive[i - 1][1] + arr[1]) != (Step_Receive[i][1]) ) ||
173 ( (Step_Receive[i - 1][2] + arr[2]) != (Step_Receive[i][2]) ) ||
174 ( (Step_Receive[i - 1][3] + arr[3]) != (Step_Receive[i][3]) ) )
175 {
176
177 myservo1.write( Step_Receive[i - 1][0] + arr[0] );
178 if( (Step_Receive[i - 1][0] + arr[0]) != (Step_Receive[i][0]) ){
179 arr[0] += arr_temp[0];
180 }
181
182 myservo2.write( Step_Receive[i - 1][1] + arr[1] );
183 if( (Step_Receive[i - 1][1] + arr[1]) != (Step_Receive[i][1]) ){
184 arr[1] += arr_temp[1];
185 }
186
187 myservo3.write( Step_Receive[i - 1][2] + arr[2] );
188 if( (Step_Receive[i - 1][2] + arr[2]) != (Step_Receive[i][2]) ){
189 arr[2] += arr_temp[2];
190 }
191
192 myservo4.write( Step_Receive[i - 1][3] + arr[3] );
193 if( (Step_Receive[i - 1][3] + arr[3]) != (Step_Receive[i][3]) ){
194 arr[3] += arr_temp[3];
195 }
196
197 delay(Step_time);
198 }
199
200 }
201
202
203 void Servo_Step_recur()//舵机步骤复现
204 {
205 int i = 0, j = 0;
206 for(i = 1; i < step_num; i++)
207 {
208 slow_Step(i);
209 // for(j = 0; j < 1; j++)//循环多次，让舵机接收PWM波持续一段时间
210 // {
211 // myservo1.write( Step_Receive[i][0] );
212 // myservo2.write( Step_Receive[i][1] );
213 // myservo3.write( Step_Receive[i][2] );
214 // myservo4.write( Step_Receive[i][3] );
215 // }
216 // delay(1000);//等待舵机到位
217 }
218
219 }
220
221
222
223 void Servo_Read() //读取脉冲值
224 {
225 Step_Receive[step_num][0] = dianweiqi1;
226 Step_Receive[step_num][1] = dianweiqi2;
227 Step_Receive[step_num][2] = dianweiqi3;
228 Step_Receive[step_num][3] = dianweiqi4;
229 if (step_num < STEP)
230 {
231 step_num++;
232 }
233 else{
234 Blink(15, 100);//超过最大记录步数 LED灯闪烁1.5s
235 }
236 }
237
238 void Blink(int i, int j ){ //闪烁灯程序,i为闪烁次数，j为闪烁间隔 单位ms
239 for(; i > 0; i--)
240 {
241 digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
242 delay(j); // wait for a second
243 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
244 delay(j);
245 }// wait for a second
246 }作者：Micah
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