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別人國慶節，我造了一只鋼鐵俠機械臂！

仍然是來自華為的年輕天才君志輝，這仍然是他迄今為止所從事的最復雜的項目。

來吧，給我看看——縫合葡萄：

經過“葡萄包扎”后，原本龜裂的小口子變成了這樣：

提出一個觀點：

以上所有流程都可以在廁所里遠程實時完成！

它還有一個很有趣的名字——叫做。

但畢竟有著“B站狂野鋼鐵俠”光環的志輝君表示，這是他最復雜的項目（花了4個月），硬核的水平絕對不止于此。

真實的情況是——這只機械臂，里里外外，都是智輝先生親手制作的！

（朋友們，又是智慧君防守被破的一天）

于是，自然而然的，彈幕再次被網友們逼瘋了，我們來體驗一下這種感覺（“國粹”滿屏）：

就連業內人士也感嘆：

（注：本文內容已獲得智慧君授權）

真正的機械臂應該是什么樣子

智慧君想要打造的機械臂有多種交互方式。

例如，如果將機械臂的末端換成“力反饋夾具”，它就變成了可以在幾秒鐘內抓取薯片的機械臂：

除了“力反饋抓手”之外，如果更換不同的執行器，所能達到的結果也會有所不同：

而上面顯示的一切都是——同步現實！

此外，智慧君還做出了很多不同的互動方式。

例如，結合更前沿的技術，增強現實（AR）——真正的“指點即點”。

還有一種方法是通過示教器打開。

而這個教學墜也是智輝老師制作的。 用他的話說：

有我的地方就有屏幕。

這是志輝君設計的小型無線智能終端，也是這只機械臂的“伴侶”。

它可以通過低功耗藍牙無感地連接到機械臂。 連接后，可以顯示機械臂的各種狀態信息，并實時切換各種功能。

當然，智慧君還做了一個更加“洋劍”的圖解方法。

還有兩種更極客的方法：通過串口和命令行。

如此狂野的鋼鐵俠機械臂是如何“制作”出來的？

如何打造鋼鐵俠的機械臂？

這只看起來很酷的“手”是一個小型、高精度的六軸機械臂。

總體而言，機械臂的構造主要分為四個部分：機械臂設計、閉環伺服、控制器和空間定位裝置，分別對應機器人的軀干、心臟、小腦和眼睛。

機械臂設計是指機械臂的“軀干”，使機械臂穩定運動的必要步驟，包括力學分析、外觀設計（3D建模）、材料選擇等。

當然，這里的設計并不那么容易。 僅草稿就有150多個：

為了保證穩定性+便宜又美觀，最終的機械臂主體采用鋁材CNC加工（保證穩定性），裝飾采用3D打印制作（節省成本）。

其中，CNC部分是智慧君請“家里有工廠”的UP主@拆解狂人倪希哥幫忙制作的，8個金屬件全部??制作完成。 總共花了半個月的時間：

最終的外觀設計是姜阿姨的（中國紅+鋼鐵俠紅），還挺好看的：

閉環伺服是機械臂的“心臟”，用于為機械臂工作提供動力。

具體來說，軟件包括FOC算法、絕對編碼器&PID算法、CAN總線通信協議等。硬件包括電機選材、散熱等細節。

一般來說，機械臂采用無刷伺服電機，但這里確實比較大。

由于志輝先生想要制作一個相對緊湊的機械臂，所以他最終使用了步進電機機械識圖一點通，并搭配了零背隙諧波減速器。 單驅動效果如下：

由于是6軸機器人，整體采用了6臺步進電機+6臺諧波減速器，并結合軟件設計，構成了機械臂的“心臟”。

控制器是指機械臂的“小腦”，用于控制機械臂的運動以實現各種功能。

除了原則上掌握運動學、動力學分析之外，在軟件和硬件上還需要額外的電路設計、通信、電源管理等“斜杠”技能。

事實上，這個機械臂上有多達 12 個微控制器單元 (MCU)。

其中，主控制器（采用冗余設計）和電機伺服驅動器（支持CAN總線&動力機連接）設計如下：

至于電路設計，比想象的要復雜。 畢竟想要實現上述的“多控”功能，除了命令行控制之外，還需要考慮藍牙和無線通信相關的軟硬件。

沒錯，除了有線控制之外，藍牙、WiFi、2.4G也可以控制這款機械臂~

最后還有空間定位裝置，它是機械臂的“眼睛”，用來讓機械臂“看到”并操作需要完成的任務。

這包括我們常見的雙目視覺算法、AHRS系統和力傳感系統等機械識圖一點通，都是在這一步完成的。

沒錯，智慧君設計的機械臂不僅僅是“輸入任務并完成”的簡單操作，而是真正的“智能機械臂”，可以多角度接收任務并實時處理。

簡單來說，它利用雙目視覺算法進行識別，然后利用AI算法實現姿態估計等操作：

安裝在機械臂上后，“手”可以根據人體動作完成一系列復雜的操作（控制器改編自PS5手柄）：

當然，經過軟件去抖、運動范圍重新映射和扭矩增強后，機械臂可以完成比手工操作更高精度的操作（對于手抖的玩家來說是個好消息）。

最后對這幾部分的軟件算法和硬件進行組裝和調試：

最終的成品是這樣的，非常聰明：

那么，這款機械臂能達到什么水平呢？

成本控制在以內

眾所周知，機械臂的價格會隨著精度的提高而上漲。

一款質量比較好的工業六軸機械臂，精度達到0.6mm就要上萬美元，而精度0.02mm左右的四大系列工業機械臂價格已經漲到了上萬美元。 。 。

從智慧君的測試結果來看，使用精度為0.01mm的千分表測量端子重復性，精度直接達到了0.02mm左右：

有了這樣的精度，按理說機器人的價格也不便宜。

不過據智慧君介紹，整體硬件成本還不到1萬元！

當然，智慧君也適當節省了成本，包括諧波減速器、機械臂本體，都是二手的（如果是全新的硬件，成本可能在2萬元左右）。

另外，據志輝君介紹，機械臂本身的尺寸也很小，所以運動范圍和精度也相應更小、更高（市面上應該沒有這么小尺寸、這么高精度的機器）目前。手臂）。

這樣的機械臂可以用在哪里呢？

試想一下，如果未來準確率不斷提高，遠程手術或許也不失為一個好主意：

有網友更詳細地想象了使用場景：

即使在偏遠地區，各地各大醫院的醫生也可以同時通過遠程手術挽救生命； 或利用智能程序設置進行簡單的皮膚縫合等操作，為醫生節省更多時間。

至于項目本身，有網友調侃“開源，開動腦筋”：

還有一些UP在科技領域的奇幻聯動（手動狗頭）：

當然，我們也知道，智慧君去年年底就加入了“華為天才少年”。

在智輝君此次的項目中，操作系統和AI計算平臺也分別采用了華為鴻蒙和升騰處理器。

就在8月2日，任正非在題為《一代賢才》的演講中盛贊了智慧君的項目，并指出這是華為創新的動力：

但對于2012年的實驗室來說，公司從來沒有給過你太多的約束。 比如有人在研究自行車自動駕駛，公司并沒有限制他。

我們要制造自行車嗎？ 不，這是他掌握的一把“手術刀”，未來或許會發揮作用，產生巨大的商業價值。

接下來，智慧君打算整理一下這個項目并開源，已經把坑埋了。

對自制機械臂感興趣的朋友可以時不時蹲一下~

多一個

這次出品的項目其實是志輝先生送給自己的生日禮物。

這是我誠摯的生日祝福~

項目地址（待整理）：

智慧君機械臂視頻（已授權）：

參考鏈接：

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