Arduino 如何使用Ardunio控制4自由度机械臂？

我最近买了一个4自由度的机械臂套件。我成功地组装了它，现在我想对arduino进行编程以控制它。 我知道如何使用arduino使伺服系统工作，但不知道如何将手移动到特定位置

我尝试手动创建一个二维数组，每个马达的旋转值以度为单位。这是可行的，但很难获得值并创建数组。目前，我通过反复试验来调整这些值

我手动创建的数组：

short first[] = { 180 , 80 , 0 , 90 };
short pos[][4] = 
{
  { 180 , 80 , 00 , 85 },
  { 180 , 85 , 00 , 80 },
  { 180 , 90 , 00 , 75 },
  { 180 , 95 , 00 , 75 },
  { 180 , 100 , 0 , 70 },
  { 180 , 110 , 0 , 70 },
  { 180 , 115 , 0 , 70 },
  { 180 , 120 , 0 , 65 },
  { 180 , 125 , 0 , 65 },
  { 180 , 130 , 0 , 65 },
  { 180 , 135 , 0 , 65 },
  { 180 , 140 , 0 , 65 },
  { 180 , 145 , 0 , 65 },
  { 180 , 150 , 0 , 65 },
  { 180 , 150 , 0 , 70 },
  { 180 , 150 , 0 , 75 },
  { 180 , 150 , 0 , 80 },  
  { 180 , 150 , 0 , 90 },
  { 180 , 145 , 0 , 90 },
  { 180 , 140 , 0 , 90 },
  { 180 , 135 , 0 , 90 },
  { 180 , 130 , 0 , 90 },
  { 180 , 125 , 0 , 90 },
  { 180 , 120 , 0 , 90 },
  { 180 , 115 , 0 , 90 },
  { 180 , 110 , 0 , 90 },
  { 170 , 110 , 0 , 90 },
  { 160 , 110 , 0 , 90 },
  { 150 , 110 , 0 , 90 }, 
  { 140 , 110 , 0 , 90 }, 
  { 130 , 110 , 0 , 90 },
  { 130 , 115 , 0 , 90 }, 
  { 120 , 120 , 0 , 90 },
  { 120 , 125 , 0 , 90 },
  { 120 , 130 , 0 , 90 },
  { 120 , 135 , 0 , 90 },
  { 120 , 137 , 0 , 90 },
  { 120 , 139 , 0 , 90 },
  { 120 , 140 , 0 , 85 },
  { 120 , 140 , 0 , 80 },
  { 120 , 140 , 0 , 75 },
  { 120 , 140 , 0 , 70 },   

};

我编写的完整代码：

/*
 * claws - 90 close 75 open
 * elbow - 0 to 100
 * sholder - 30 to 180
*/

Servo Servos[4];

void setup()
{
  Servos[0].attach(3);
  Servos[1].attach(5);
  Servos[2].attach(9);
  Servos[3].attach(11);

  reset();
  run();
  Servos[0].detach();
  Servos[1].detach();
  Servos[2].detach();
  Servos[3].detach();
}

void run()
{
  for(int i=0; i<sizeof(pos) / sizeof(short) /4 ; i++)
  {
    for(int j=3; j>=0; j--)
    {
      Servos[j].write(pos[i][j]);
      delay(15);
    }
    delay(15);
  }
  for(int i=-1+ sizeof(pos) / sizeof(short) /4;i>=0 ; i--)
  {
    for(int j=3; j>=0; j--)
    {
      Servos[j].write(pos[i][j]);
      delay(15);
    }
    delay(15);
  }
  delay(3000);
}

void reset()
{
  for(int i=3; i>=0; i--)Servos[i].write(first[i]);
}


void loop(){}

/*
*爪-90关闭75打开
*肘部-0到100
*支架-30至180
*/
伺服系统[4]；
无效设置（）
{
伺服[0]。连接（3）；
伺服装置[1]。连接（5）；
伺服装置[2]。连接（9）；
伺服装置[3]。连接（11）；
重置（）；
run（）；
伺服[0]。分离（）；
伺服[1]。分离（）；
伺服系统[2]。分离（）；
伺服系统[3]。分离（）；
}
无效运行（）
{
对于（int i=0；i=0；j--）
{
伺服[j].写（pos[i][j]）；
延误（15）；
}
延误（15）；
}
对于（int i=-1+sizeof（pos）/sizeof（short）/4；i>=0；i--）
{
对于（int j=3；j>=0；j--）
{
伺服[j].写（pos[i][j]）；
延误（15）；
}
延误（15）；
}
延迟（3000）；
}
无效重置（）
{
对于（inti=3；i>=0；i--）伺服[i]。写入（第一[i]）；
}
void loop（）{}

我需要一些函数来计算任意给定坐标或类似坐标的数组值。（即每个伺服的移动，以将手臂末端定位在该点）

手臂照片：

这是实际arm的产品页面：

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我终于解决了这个问题！我试图找出手臂的反向运动学，但我发现这非常困难，而且由于硬件的不确定性，它也不能很好地工作。实际的解决方案是使用传感器。我在手臂上安装了距离传感器（超声波），以便实时测量手臂各部分之间的距离。因为我知道手臂每一段的长度（这里我不必担心不确定性）以及它们之间的距离，所以我可以用简单的三角法来计算手臂尖端的坐标。这意味着我可以简单地使用一个反馈回路来精确定位手臂，并克服硬件的限制

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我知道这不是问题的确切答案，但根据我的经验，我发现这种方法最适合这种情况（与根据问题进行的尝试相比）。

您需要找到机器人配置的反向运动学方程。也许，因为它是一个工具包，其他人已经计算了它们，你可以在网上找到它们。如果不是这样，您需要获取配置的Denavit Hartenberg参数，然后获取每个DOF的矩阵。我搜索了，但只能找到3或6 DOF版本的教程和文档。该套件的销售商不是一个成熟的供应商，甚至没有提供良好的文档来构建它。我是一个初学者，如果有人能帮我解出这些方程，那将是非常有帮助的。第四度是夹持器，你可以不用它来计算逆运动学。如果物理尺寸匹配，可能可以使用3自由度手臂的IK。3自由度版本将其第三度作为夹持器。