Arduino是一个便宜，有趣的方式进入建立自己的电子产品。开始工作也会让人望而生畏。在这里，我们将向您展示如何开始完成一个**级项目：建立一个甜蜜的机器人手臂Arduino入门。

在本指南中，我们将向您介绍Arduino，使用meArm机器人手臂项目作为各种技能的指南。meArm是一个开源工具包，它包含了构建一个小型的、以Arduino为动力的机械臂所需的所有部件。你可以从Hackday等商店订购一套现成的，或者从Thingiverse下载计划，自己剪下来。你可以使用激光切割机，3D打印机，甚至用木头雕刻零件。这些工具包相对便宜（我买的大约50美元），所以很容易买到。

为什么是机器人手臂？

学习任**技能都是一项挑战。Arduino尤其令人望而生畏，因为你基本上是在学习如何从头开始构建整个电子设备。它需要同时学习几个新技能：电、实验板、编码、传感器、伺服、遥控、装配等等。

这些技能中的任何一项都很难自己学习。虽然网上有很多教程，但有一个单一的、总体的目标是很重要的，你可以朝着这个目标努力。我们也知道，随着时间的推移，你的大脑学习得更好。有一些让你兴奋的事情不会伤害你。

建造一个机器人手臂是一个长期的项目，可以同时满足所有这些需求。在过去的九个多月里，我一直在断断续续地尝试学习Arduino项目，在这段时间里，机器人手臂是我获得的最好的学习体验，特别是因为：

• 它是全面的：找到第一个项目是困难的。找到一个真正能教你东西的更难。你可以很容易地建立一个LED电路，但你所拥有的只是一个LED电路。学习建立一个机器人手臂将教你如何在电路板上试验，如何编程你的Arduino，以及如何使用移动部件。最后，你会有一个真正的，物理的东西，做你编程它做什么。不仅仅是一个概念验证灯，当你按下一个按钮就会亮起。
• 它是可扩展的：如果说钢铁侠的45套不同的西装教会了我们什么，那就是你总能改进一个机器人。这个机器人手臂套件从一些基本技能开始，但是你可以在它的基础上进行各种扩展。您可以添加遥控器（如红外或蓝牙），甚至可以学习如何通过额外的防护罩来扩展Arduino的功能。只要问“我还能做什么？”你就可以找到各种新的技能来学习，而不必从头开始一个新项目。
• 这真是太酷了：如果你读到这篇文章的话，很可能是因为一想到拥有自己的机器人就让你兴奋。机器人很酷。他们也能感觉到未来和难以接近。如果当你对所学的东西感到兴奋时学习会更好，那么很难打败一个机器人手臂进入Arduino世界。

尽管如此，这并不一定意味着这应该是你的第一个项目。可以的！但如果你从未接触过电路板，可以慢慢来。不要把机器人手臂当作你的第一步。把它当作你的期末考试。一旦你有了一个好的Arduino初学者工具包，你应该尝试一些基本的事情，比如把LED**一个试验板或者用一个按钮控制它，只是为了掌握它的窍门。不过，你或许可以跳过“爱情计量表”项目。

最重要的是，谷歌的一切。记住，这是一个长期的项目。我们不会带你走完每一步，但我们会向你展示实现目标所需的基本要素。不要指望在星期五开始时没有经验，星期天结束时有一个遥控的、有知觉的机器人。在本文中，我们将提供大量指向指南的链接，我们完全希望您离开这里，跟随这些指南几个小时，然后回来。不要把它想成一个循序渐进的手册，而应该把它想成一张地图。如果你在路上迷路了，不要害怕停下来问路。

你需要什么

本指南将分为两个主要部分。第一个任务是建造基本的机器人手臂并使其运行。第二个将向您展示一些可选项目，您可以使用它们来扩展其功能。要完成第一部分，您需要：

• 一个Arduino初学者工具包：大多数Arduino初学者工具包将包括这个项目（以及其他许多项目）所需的基本组件。您将需要一个Arduino（我们将使用Uno R3）、各种长度的电线、一根USB电缆连接到您的计算机、一个试验板和一个电位计，它可以用作以后控制机器人的旋钮。Adafruit在这里有一些入门套件供选择，价格范围各不相同。这个工具包特别包括上面列出的所有东西，售价65美元。你以后可能还需要一个470uf的电容器，你可以在RadioShack那里买到便宜的。
• 一套装备：为了简单起见，你可以在这里买一整套装备。这包括所有你需要建立自己的手臂。或者，您可以在这里下载计划并自己**。平面图确实需要非常精确的尺寸，因此只有在您可以使用能够正确切割（或3D打印）工件的工具时才可以使用此选项。
• ArduinoIDE：IDE（或集成开发环境）是一个程序，您可以使用它编写软件并将其上传到Arduino。你可以在这里下载官方的ArduinoIDE。在我的个人经验中，我发现以前提到的CodeBender是一个优秀的、基于浏览器的替代品，它可以在线存储草图以方便访问。

这些将让你开始并涵盖基本知识。一次买的东西也很多，所以如果你不想再多买一点，也不要难过。随着时间的推移，你可以添加更多的工具和设备到你的兵工厂。

这个项目需要什么

我们假设您已经获得了上一节中第一个项目符号列表中的所有内容，并且您已经准备好组装您的机器人。我们不会详细说明每一个步骤时，其他，更多的官方指南已经做了，但我们将指导您通过项目的不同阶段。你可以用任何你觉得舒服的速度，但我们会把它分成几个部分，你可以在多个周末处理。

第一阶段：施工

它需要：在这个阶段，你要组装你的机器人手臂。它什么也做不了，但看起来很酷。该工具包背后的公司在这里有详细的说明。你的工具箱应该配有一套不同的塑料件、一些螺丝和四个伺服装置。如果你以前从未使用过伺服系统，那就是一个小的、低功率的马达，它将驱动你的机器人的运动。这个工具使用一个在底座上，两个在手臂两侧，一个在夹持器上。如果你曾经做过一件宜家家具，这应该不会太复杂。严格按照说明去做就行了。机器人比你的咖啡桌更精致，这里的螺丝拧得太紧，或者那里的螺丝用错了，都会让你头疼。幸运的是，上面的说明非常详细，在你做一些会把你弄得一团糟的事情之前会反复警告你，所以你得到了很好的帮助。

你将学到：就我个人而言，这是我最喜欢的部分，因为你学到了大多数项目教程忽略的东西：如何构建这个东西。许多项目在附加到试验板时向您展示一个概念，但从不将其移动到真实的对象。在这里，您将学习如何将伺服装置连接到已完成项目的工作部件。您还将学习处理微小运动部件的微妙艺术。

所需时间：这里的施工部分可以在几个小时内完成。不过，我建议让你的工作沉一点。如果您以前从未使用过机器人技术，那么现在是检查您的机器人是如何组合在一起的，它是如何移动的，并开始考虑以后如何安装Arduino的好时机。下一步可能会变得复杂，所以不要急着去做。你可以用手轻轻地移动你的机器人手臂的各个部分来玩它。不过，不要用力过猛，否则会损坏伺服系统。

第二阶段：实验板

它需要：下一步是连接一个伺服到您的Arduino。你可以用一个试验板来完成这个。一个试验板是一个简单的工具，它允许在完全组装电子电路之前对其进行原型**，而不需要焊接。Adafruit在这里有一个很好的教程，它将引导您完成将伺服直接连接到Arduino的步骤，以及在后面的步骤中添加一个电位计，您可以将其用作手动控制移动的旋钮。

如果这段话有点让人难以接受，那么这是一个很好的时间来备份和学习如何进行实验。Sparkfun在这里有一个很好的指南，解释了如何使用一个试验板和你可以用它做什么。Tutsplus提供了一个关于如何将LED连接到电源和添加按钮的优秀教程。花点时间来组装这个，并了解你刚刚组装的电路。一旦你掌握了电流如何通过一个简单的电路，你应该准备好连接你的机器人的伺服之一。从个人经验来看，这一部分似乎令人望而生畏。不过，组装零件和遵循说明很容易。了解这一切是如何运作是困难的一部分，但它只是需要时间。

你会学到：面包板是大多数业余电子产品原型的基础。如果您遵循以上所有指南，您将学习如何将LED、按钮、电阻器、电位计和伺服装置连接到电源或Arduino。只要有这些组件，你就可以做很多有趣的东西。一旦你掌握了基本知识，通过学习不同类型的组件、它们是如何工作的以及如何将它们集成到你的项目中（下面的扩展部分将详细介绍一些方法），你就可以更容易地在此基础上进行构建了。

所需时间：如果你已经熟悉的实验板，连接伺服应该需要大约五分钟。然而，如果你以前从未接触过电子产品，给自己一两天时间阅读上面的指南，摆弄各种电路，感受它们的工作原理。我甚至建议你花一周的时间来处理你学到的教训。实验板电路很简单，但很难掌握。而且这不是你想匆忙完成的事情，特别是考虑到下一节会变得多么复杂。

第三阶段：规划

它意味着：一旦你把所有的东西都连接起来，是时候打开它了。为此，您需要安装ArduinoIDE并将其**电路板。如果你想像我一样使用CodeBender，你可以按照这里的入门指南。或者，您可以按照Adafruit的指南来访问这里的官方IDE。

一旦你的环境设置好了，你就可以开始编程了。Adafruit的指南有一个简单的伺服草图，你可以用来让你的机器人移动。我建议使用基本伺服（在底部的一个）为这个，因为它是唯一一个对你的机器人，有充分的180度运动。如果您尝试与其他伺服系统一起绘制此草图，则会强制其他伺服系统超出其物理限制，从而损坏其他伺服系统。但是，一旦您了解了这个草图的工作原理，就可以尝试修改它以与其他草图一起工作！

你将学到：这是一个阶段，所有的一切都在一起。你将学到一些关于伺服运动的工作原理，以及很多关于如何编程一个Arduino。如果您以前从未涉足过编程，可以将扫描草图放到IDE中，这样就可以了，但我建议您查看一下我们以前的一些关于如何学习编码的指南。ARDUNO语言与C/C++和java共享很多语法，所以如果你有这些经验，你应该感到舒服。你也可以在这里查看Arduino参考图书馆。

所需时间：即使您有一些编程经验，我建议您再花一个周末来学习如何设置ArduinoIDE。学习编码是一项终生的技能，所以不要害怕在这一阶段工作几周。你可以建立在这个与旋钮素描提供，这将允许你手动控制你的机器人。别害怕搞砸了。在此阶段，您还可以尝试一些基本的逻辑结构。

祝贺 你！你刚做了个机器人

如果你完成了所有这些，那么你只是在一个漫长的项目中学到了一堆技能。当我第一次组装这个机器人时，我发现它出奇的简单，尽管它是对许多复杂主题的介绍。不过，一旦你完成了，大多数电子项目，比如我们经常推出的那种，看起来就不再那么可怕了。

从这里开始，你可以开始扩展你所拥有的。如果你觉得你只是勉强通过这一点，尝试简单的补充，如增加一个LED指示灯时，电机正在转动，或一个按钮来打开和关闭的运动。玩一下这个软件，看看它有什么反应。如果你搞砸了一些软件，推翻了伺服，你可以订购超便宜的在线更换。

在这些扩展项目中积累您的知识

你造了一个机器人。现在怎么办？好吧，假设它还没有变成有知觉的，并试图杀死人类，有一些项目，你可以追求，可以建立在你现有的项目一次一块。我们不会详细介绍每一个细节，但我们会给您一些链接，让您开始：

一次控制多个伺服系统

在我的设计中，我订购了这个微控制器，它可以自己控制多达16个伺服系统（对于那些在家里数数的人来说，加起来可以有4个meArm机器人……真可爱）。该套件没有预先组装，这意味着它将需要一些焊接工作。你可以得到像这样的一个预先组装的其他控制器，但许多成本更高，做得更少。就我个人而言，我认为一个15美元的控制器是一个体面的方式来练习焊接，而不冒太大的风险，如果你毁了它，但如果你不想抓住这个机会，实践焊接一对夫妇电线在一起。以下是一些指南，可以指导您完成整个过程：

• ADAFURITY 16通道伺服驱动器，带Arduino
• 优秀焊接指南
• 伺服系统如何工作？

添加红外遥控器

红外遥控器看似简单（几乎可以方便地添加到任何Arduino项目中）。你只需要一个传感器和一个遥控器。遥控器会向你的Arduino发送代码，然后你可以用它来触发命令。在这种情况下，你可以编程你的机器人开始移动，停止移动，或去某个预先编程的位置。已经有一堆非常好的代码可以在你的项目中使用。为了好玩，你甚至可以阅读电视遥控器中的代码，如果你想，比如说，让你的机器人在任何时候有人改变频道时都能活起来。以下是您开始使用所需的一些资源：

• 如何与Arduino一起使用红外遥控器
• Arduino红外遥控教程
• shirriff/Arduino远程图书馆

使用wii nunchuk来控制你的死亡机器

好吧，你真的想发疯吗？看看上面的视频显示了一个机器人手臂相同的模型你建立-被一个Wii机器人控制。它使用这个转接适配器（你可以直接**一个nunchuk），并提供完全的操纵杆控制，这意味着你可以让它向任何你想要的方向移动，就像一个未来派的木偶。如果你已经准备好使用本指南进行这个项目，那么你可能已经是第十次回来了，所以欢迎回来。这是我们在本文中包含的最高级的附加组件，因此如果它有点超出您的理解范围，请不要感到难过。不过，这真的很酷。以下是一些可供进一步阅读的资源：

• 基于逆运动学的Phenoptix-meArm操纵杆控制
• Wii Nunchuk转接头
• Phenoptix-meArm的逆运动学控制库

正如你所知，机器人手臂项目涵盖了大量的概念和技能在Arduino黑客现场。如果你能顺利完成这个项目而不感到不知所措或放弃，你可能可以处理大部分的Arduino项目，我们的特点是定期。刚开始看起来很吓人，但是如果你把你的知识和经验一点一点地加进去，你就能建立一些非常棒的东西。

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