ShopArm簡易機械手臂,使用3D列印技術生產

ShopArm簡易機械手臂,使用3D列印技術生產

ShopArm是款簡易型的機械手臂,其概念發想來自於3D印表機,它採用3角式(Delta)活動機構,並具有4個自由度,使用者可以透過專屬程式訓練機械手臂,並更換不同的夾具執行各種工作,ShopArm的另一個特色,就是它的機構主要透過3D印表機製造,讓創客能夠省下一筆購買費用。

促進STEM學習成效

Slant Robotics團隊的主要工作就是生產各式機器人,其中也包括工業用產品,在某次生產大型工業用機器人的過程中,它們想到何不為一般使用者生產價格只有10分之1,且更加容易使用的機器人,於是Slant Robotics便著手開發ShopArm,並定下「價格少於美金1,000元」、「創客可以自己在家中製作」、「任何無經驗的人都能使用」等3個目標,希望讓所有人都有機會能接觸機器人。

ShopArm最大的功用就是能強化STEM(Science、Technology、Engineering、Mathematics,科學、科技、工程、數學)學習的成效,讓使用者在動手製作與控制的過程中,能夠學習到許多機器人的相關知識,並且可以累積實務經驗。

由於在市場上有許多價格低於美金300元的廉價3D印表機,所以開發團隊從中研究能夠壓低成本的原因,並借用了許多3D印表機的機構設計,甚至直接使用相同的零件。

另一方面,ShopArm本身的所有塑膠零件都採用3D列印的方式生產,如果使用者已經擁有3D印表機,也能自己列印這些零件,省下購買套件的費用。

ShopArm簡易機械手臂,使用3D列印技術生產

▲ShopArm是款參考3D印表機設計的機械手臂。

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▲ShopArm能夠在電腦的控制下執行多樣工作。

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▲使用者可以利用3D印表機自己列印ShopArm的零件。

多種應用模式

ShopArm採用Arduino Mega做為控制器,除了提供類似夾子基本夾具之外,還可更換為固定筆專用的夾具,或是吸管。吸管不但可以透過抽真空的方式,用來搬運如明片等較輕的物品之外,還能當作滴管吸取液體,用於混合不同液體,頗有「作實驗」的感覺。

在操作方式上,使用者可以透過電腦或Raspberry Pi上的程式直接控制ShopArm的動作,ShopArm也支援影像辨識與語音辨識,可以追蹤標定物並隨之移動,也能透過手勢或是簡單的語音指令,讓ShopArm執行事先設定好的動作。

ShopArm主要可以分成3種不同的版本,最便宜的機構版為售價為美金450元(約合新台幣14,500元),僅包含馬達與機械零件,使用者需要自行準備3D列印塑膠部分零件以及Arduino。基本套件為美金525元(約合新台幣16,950元),具有所有需要的零件,將其組裝起來即可使用。進階套件為美金675元(約合新台幣21,800元),比基本套件多了Raspberry Pi、攝影機以及預先安裝的影像辨識程式,預定上市時間為2017年5月。

ShopArm簡易機械手臂,使用3D列印技術生產

▲ShopArm的基本夾具與一般夾子類似,可以自由控制開闔角度。

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▲ShopArm可以抓取一些尺寸較小的物品。

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▲使用可以固定筆的夾具,就可以透過程式讓ShopArm寫字、畫畫。

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▲若換上吸管套件,ShopArm就可以透過吸力搬運重量較輕的物品。

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▲吸管套件也能用於吸取、搬運液體。

ShopArm簡易機械手臂,使用3D列印技術生產

▲使用者可以透過專屬程式控制ShopArm的動作。

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▲搭配影像識別套件後,就可以讓ShopArm追蹤標定物移動。

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