系统架构图和技术选型说明(调研阶段)

系统概览

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│                    上位机                           │
│         (Python / Web 控制界面)                   │
└─────────────────────┬───────────────────────────────┘
                      │ USB / WiFi
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┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                   主控板                            │
│              (ESP32 / Arduino)                    │
│  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐            │
│  │ 串口    │  │ PWM x6  │  │ ADC     │            │
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        │             │             │
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│ 关节舵机   │  │ 末端执行器│  │ 位置反馈  │
│ x5-6      │  │ 夹爪/吸盘 │  │ 电位器    │
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机械臂构型

关节功能运动范围
J1底座旋转0° ~ 180°
J2肩关节0° ~ 180°
J3肘关节0° ~ 180°
J4腕关节俯仰0° ~ 180°
J5腕关节旋转0° ~ 180°
J6夹爪开/合

技术栈(候选方案)

层级候选方案选型标准
主控ESP32 / Arduino Mega / STM32IO/PWM 数量、生态、成本
舵机MG996R / MG90S / 数字舵机扭矩、精度、成本
结构3D 打印 / 亚克力 / 铝合金强度、加工难度、成本
上位机Python + PyQt / Web开发效率、可视化
控制算法正逆运动学 / 示教复现实现复杂度、效果

硬件清单

  • 主控板
  • 舵机 x6
  • 舵机驱动板(PCA9685)
  • 机械臂结构件
  • 电源(5V 大电流)
  • 夹爪/末端执行器

软件架构(规划中)

  • 运动学模型与关节校准
  • 轨迹规划与速度曲线
  • 通信协议与指令解析
  • 上位机可视化界面

细节会在硬件定型后补充。


更新时间:2025-12-16