Posted By Lin Felix on 3 月 26, 2019 in 教學文, 機器人 | 2 comments

本文介紹如何用Arduino控制單顆及多顆步進馬達來操控開源MOVEO大型機器手臂。

在開始介紹手臂控制前，我們一定得先認識一下 MOVEO 手臂的動力來源「步進馬達」。由於傳統馬達，無法得知馬達轉動的位置狀況，因此無法應用在機械手臂上；步進馬達顧名思義，便是將傳統馬達改為一步步前進的馬達，每次動作只會轉動一點角度（通常為 1.8 度），但由於它本身沒有回饋訊號，所以如果過載（負載太大），就會造成步進馬達失步，也就是會與我們預期的位置不一樣，因此它並非最常用在機械手臂的馬達，會將它應用在 MOVEO 是由於它符合需求且價格實惠。

步進馬達內部構造（圖片來源：步進馬達維基百科）

步進馬達驅動器

通常使用步進馬達都會搭配使用步進馬達驅動器（Driver），這麼做不只是因為懶得將兩相線圈交替輸出，以達到一步一步動作，而是大部分的驅動器都能將這一個步驟再細分為多個微步。以常見的 A4988 步進馬達驅動 IC 為例，就能將每 1 步再細分成 16 個微步，以達到更高的解析度，雖然加上驅動器不一定會更精準，但能使運作上更順暢；除此之外使用驅動器的優點還有很多，像是輸出電流、節省布線等。詳細請看下圖步進馬達驅動器運作原理。