强大、精确且低成本的机器人操作器-计算机科学-机器人-3D打印-人工智能.pdfVIP

强大、精确且低成本的机器人操作器

GeorgesChebly,SpencerLittle,NisalPerera,AliyaAbedeen,KenSuzuki,andDonghyunKim

摘要—本文介绍了强健，一种完全可3D打印的、具有6自6cm

Nema17($13)

由度的机器人臂，旨在实现接近工业级性能——kg负载能

Wristpitch

2

0

力、m达到范围和亚毫米重复定位精度——材料成本低于.7

cmWristroll

。作为适用于从课堂教育到AI实验广泛领域的可访问机器Forearmroll

人，Forte推动了现有低成本教学机械臂的性能极限。我们引入Shoulderyaw

了一种具有成本效益的机械设计，结合了基于卡普斯坦轮的缆绳m

c

0

驱动、同步带、简单的张紧机制和轻量级3D打印结构，以及用2Nema23($14)

Ventedscrew

于提高结构刚度的拓扑优化。通过仔细的动力传动系统工程，我Shoulderpitch

们最小化了回程间隙，并在不依赖高功率电子设备或昂贵制造工Elbow

本艺的情况下保持控制精度。实验验证表明，Forte实现了高重复

定位精度和负载能力，为课堂教学和高级机器人研究提供了一个Reach:0.47m,

译Totalweight:3.5kg,

中有吸引力的机器人平台。Cost:$212.4,Payload:0.63kg.

IndexTerms—可负担的机器人、操作器、机构设计

1图1:强力型：一种6自由度、可3D打印的机器人操作

vI.介绍器。使用低成本组件制造，Forte可以举起一个kg

3

9我们能否建造一个材料成本低于400美元，同时实负载并实现高精度位置控制。

6

5现半米工作空间、负载容量超过kg且