Description
本商品為研發實驗用的模組，無法隨插即用，須經專業背景人士（如：工程師、研究生、師生）撰寫程式、燒錄、接線等二次加工後，才具備訊號傳輸功能。 並非直接插電後可直接使用之射頻模組，非屬電信管制射頻器材，購買前請詳閱商品說明。
RoArm-M2-GA
3+1 DOF 大扭力總線舵機機械手臂
支援靈活擴展和二次開發
商品簡介
RoArm-M2-GA 系列是一款專為創新應用而設計的 3 + 1 自由度智慧機械手臂。採用輕量化結構，有效負載 0.5kg@0.5m，可靈活安裝在各類行動平台。 360° 全方位的底座活動範圍可配合三個靈活的關節，建造直徑 1m 的觸手可及工作空間。
關節直驅設計在提高重複定位精確度的同時也提高了結構可靠性，創新雙驅技術使肩關節力矩倍增。主控模組使用 ESP32 MCU，支援多種無線控制方式，提供控制介面與豐富的通訊協議，可輕鬆連接至多種常用設備。
人性化的可跨平台 Web 應用和簡潔直覺的座標控制模式，大幅降低使用難度。豐富的圖文與視訊教學幫助您快速上手學習和使用，相容於 ROS2 和多種上位機，支援多種無線和有線通訊方式。標配可擴充組件模組，支援自訂打造多功能末端，滿足創新應用需求。
RoArm-M2-GA 系列在輕量化、易用性、擴展性和開放創新等多個維度實現出色平衡，是一款集智慧控制、人機互動和可自訂開發於一體的多功能機械手臂。如果您需要一個兼具靈活性、可擴展性和易用性的解決方案，RoArm-M2-GA 系列將是很好的選擇。
關節動作靈活 × 全向性工作空間
360° 旋轉的底座可搭配靈活的關節運動，打造直徑 1m 全向觸手可及的操作空間，讓機械手臂全方位運動自如
圖片僅供展示，詳細配置請參考設定清單
簡單易用
跨平台 Web App 控制
無需下載安裝，輸入地址即可存取控制。
我們開發的 Web App 讓使用者可以透過手機、平板、電腦無縫連接控制 RoArm-M2-GA，點擊螢幕按鍵即可操控，使用者也可以透過修改完全開源的程式碼來自訂介面和增加自己的功能
全面開源 支援二次開發
我們全面開放了 RoArm-M2-GA 系列的控製程式碼和通訊介面文檔，基於我們提供的豐富範例，您可以使用多種語言和設備進行二次開發；同時我們也提供模組化的例程和教程課程，方便零基礎用戶學習
關節回饋精確度可達 0.088°
關節角度回饋不經過任何減速組，直接使用 12 位元高精度磁編碼器來獲取關節角度，精度更高，可透過關節回饋的角度來計算當前目標點的實際位置
創新雙驅技術
肩關節扭力倍增強
我們開發的雙驅控制演算法，讓肩關節的兩個舵機能夠高度協調輸出力矩，實現動力暴增，大幅提升 RoArm-M2-GA 機械手臂系列的整體負載能力
平行夾持 多尺寸適配
採用齒輪傳動與平行連桿結構，達到穩定動力輸出和精準平行開合，有效減少夾持偏擺。支援程序調節夾爪開合角度，輕鬆適應不同尺寸物體，滿足多樣化抓取需求
隔離柱靈活可調
輕鬆適配不同需求
夾頭部分的隔離柱可增高可拆卸，可穩固夾下不同尺寸的物體
動態外力適應控制
開啟該功能後，可以限制每個關節的最大扭力。當受到的外力大於關節扭矩閾值時 (閾值可以設定大小)，機械手臂會隨外力轉動；當外力減小到低於扭力閾值時，機械手臂會恢復到指定位置
一鍵自動記錄
便捷創建動作
RoArm-M2-GA 系列可以將用於機器人控制的 JSON 指令儲存為任務文件，任務文件保存在 ESP32 的 Flash 中，掉電不會遺失，機械手臂可以透過呼叫這些任務檔案來執行複雜的重複操作
簡單座標輸入
準確抵達目標
我們開源了在三維直角座標系中的逆運動學控制演算法：透過輸入目標位置，逆運動學函數會計算出每個關節需要轉動的角度，即可準確抵達目標點位
柔和曲線運動
動作更流暢
我們使用了曲線速度平滑控制演算法，使機械手臂運動更加柔和自然，啟動和停止無震盪
ESP-NOW 無線控制
低延遲遠端協作
ESP-NOW 是一種低延遲、不依賴網路基礎架構的自組網無線通訊協議，您可以使用一台機械手臂來無線控制其它機械手臂，控制方式可以為廣播控制、群播控制和單播控制
*註：廣播控制不限制被控制設備的數量，組播控制被控制設備數量至多 20 台，具體可參考 WIKI
基於 ESP-NOW 的模仿模式
即時發布動作指令
在模仿模式下，作為 Leader 的機械手臂會將自己的關節角度透過 ESP-NOW 發送給其它機械手臂，其它機械手臂處於 ESP-NOW 的Follower 模式時，會即時模仿 Leader，做出相同的動作
開放控制介面
支援多種裝置與語言
RoArm-M2-GA 系列不僅可以使用 Web 應用來控制機械手臂，同時也支援使用其它設備透過 HTTP 協定的網路請求、串列通訊或 USB 線連接的方式將 JSON 格式的指令傳送給RoArm-M2-GA，進行操控並獲取回饋訊息
多樣化安裝選擇
融入您的應用
RoArm-M2-GA 機械手臂系列提供多種安裝方案及相關二次開發資料，可靈活適應不同使用場景，融入您的專案與應用中
標準擴充介面
輕鬆客製化升級
RoArm-M2-GA 系列的大臂主體結構由兩根1020 歐標鋁型材導軌組成，可使用船型螺帽安裝其它週邊以適配不同的需求，我們在配件包中附贈了M4 螺絲和對應的船型螺母，使用簡單方便，幫助您輕鬆定制
支援安裝攝影機
擴展視覺應用
RoArm-M2-GA 機械手臂系列夾爪上預留可安裝攝影機配件的空間，可直接擴展鏡頭，開啟視覺應用
圖片僅供展示，詳細配置請參考設定清單
物聯網業界領先的ESP32 控制核心
採用 ESP32 強大的主控 MCU，支援多種無線通訊協議，擁有海量開源資源，協助二次開發創新應用
相容於 ROS2 助力模型建立與多機協作
提供 ROS2 的通訊節點、URDF 模型描述文件和 ROS2 的零基礎教程
豐富教程資源 協助二次開發
們提供完善的單元教學與案例，涵蓋各項功能及常見應用場景，協助使用者快速上手使用，方便使用者進行二次開發
通用驅動板
資源豐富支持創新
採用通用驅動板，提供豐富介面與資源，支援用戶創新開發和功能擴展
| 1 | ESP32-WROOM-32 主控模組 | 15 | 電機接口 PH2.0 6P |
| 可使用Arduino IDE進行開發 | A 組帶編碼器的電機接口 |
| 2 | | 16 | 電機接口 PH2.0 2P |
| 用於連接 Wi‑Fi 天線增加無線通訊距離 | A 組無編碼器的電機接口 |
| 3 | 雷射雷達接口 | 17 | 電機接口 PH2.0 2P |
| 集成雷達轉接板的功能 | B 組無編碼器的電機接口 |
| 4 | I2C 週邊擴展接口 | 18 | AK09918C |
| 可用於連接 OLED 螢幕或其它 I2C 感測器 | 3 軸電子羅盤 |
| 5 | 重設按鍵 | 19 | QMI8658C |
| 按下後放開，ESP32 會重啟 | 6 軸運動感測器 |
| 6 | 下載按鍵 | 20 | TB6612FNG |
| 按下時開機，ESP32 會進入下載模式 | 電機控制晶片 |
| 7 | DC-DC 5V 穩壓電路 | 21 | 總線舵機控制電路 |
| 可為上位機例如樹莓派或 Jetson Nano 等供電 | 可用於擴展多個 ST3215 總線舵機，並取得舵機回饋 |
| 8 | Type-C 介面 (LADAR) | 22 | SD 卡槽 |
| 光達數據接口 | 可用於儲存日誌或 Wi‑Fi 配置 |
| 9 | Type-C 介面 (USB) | 23 | 40PIN 上位機接口 |
| ESP32 串列通訊介面、可為 ESP32 上傳程序 | 方便接取樹莓派或 RDK X3 |
| 10 | XH2.54 供電接口 | 24 | 40PIN 擴充接口 |
| 輸入 DC 7~13V，介面直接為總線舵機和馬達供電 | |
| 11 | INA219 | 25 | CP2102 |
| 電壓電流監測晶片 | 串口轉 USB，用於雷達資料傳輸 |
| 12 | 開關 | 26 | CP2102 |
| 控制外部供電的開關 | 串口轉 USB，用於 ESP32 串口通信 |
| 13 | ST 系列匯流排舵機接口 | 27 | 自動下載電路 |
| 用於連接 ST3215、ST3235 等匯流排舵機 | 為 ESP32 上傳程式時不需要按 EN 和 BOOT 按鍵 |
| 14 | 馬達介面 PH2.0 6P | 28 | |
| B 組有編碼器的馬達接口 | |
多元化板載資源 支援功能擴充
整合 INA219 電池電壓檢測和 9 軸 IMU 感測器，支援功能擴展創新
滑鼠拖曳交互
控制更加靈活，您可以設定滑鼠按下和抬起時的動作指令，我們提供了 Web 端應用和桌面端軟體(使用Python 開發的開源程式) 來實現此操作
商品規格
| 自由度數量 | 3+1 |
| 工作空間 | 最大水平直徑 1017mm (360° 全向)，最大垂直範圍 778mm |
| 工作電壓 | 標配 12V 5A 電源，可使用 3S 鋰電池組供電 |
| 載重能力 | 0.5kg@0.5m |
| 單向重複定位精度 | ≈±4mm (相同負載) |
| 驅動器旋轉速度 | 40rpm (空載，無扭力限制) |
| 工作範圍 | BASE-360°、SHOULDER-180°、ELBOW-180°、HAND-180° |
| 驅動方式 | TTL 匯流排伺服舵機 (TTL BUS SERVO)，關節直驅 |
| 驅動器數量 | 5 |
| 關節角度感測器 | 12 位元 360° 磁編碼器 |
| 驅動器堵轉扭矩 | 30KG.CM @12V |
| 關節回饋訊息 | 驅動器狀態、關節角度、旋轉速度、關節負載、驅動器電壓、驅動器電流、驅動器溫度、驅動器工作模式 |
| 板載主控 | ESP32-WROOM-32 |
| 板載主控模組特色 | Wi‑Fi, BT, Dual Core, 240MHz |
| 無線控制方式 | 2.4G Wi‑Fi、ESP-NOW |
| 有線控制方式 | USB、UART |
| 人工操作方式 | WEB 端控制介面 |
| 機器操作方式 | 使用 UART/USB/WEB 通訊 JSON 資料格式的指令 |
| 可連接上位機 | 樹莓派、Jetson Orin Nano、PC 等支援 USB 連接的設備 |
| OLED螢幕尺寸 | 0.91inch |
| 板載其他功能 | 兩路 12V 開關、9-DOF IMU |
| 機械手臂質量 | RoArm-M2-GA：930 ± 15g (不含桌邊固定夾) |
| 桌邊固定夾質量 | 290 ± 10g |
| 桌邊固定夾支撐的最大桌邊厚度 | 72mm |
| 機械手臂例程功能 | 三維直角座標系控制 (逆運動學控制)、動態外力適應控制、關節角度控制、工作資訊回饋、Flash 檔案系統操作、步驟錄製與播放、ESP-NOW 控制、模仿模式、板載 12V 開關控制、Wi‑Fi 相關功能設定、開機模式設定、總線舵機相關功能設定、回饋模式設定等功能。
注意：此處僅為概括介紹，開源例程的具體功能和相關指示可參考 WIKI。 |
商品尺寸
出貨清單
- RoArm-M2-GA ESP32 3+1 自由度高扭力機械手臂套件 x 1
