Questo progetto nasce da un’idea personale, realizzato interamente in autonomia con l’obiettivo di costruire un braccio robotico a 3 gradi di libertà utilizzando stampa 3D e componenti elettronici a bassissimo costo. Il sistema è pensato per essere controllato in tempo reale tramite diverse interfacce.
- Gradi di libertà: 3
- Base: rotazione completa a 360° sull'asse verticale
- Primo snodo: movimento fino a 180°
- Secondo snodo: movimento angolare variabile, condizionato dall’orientamento del braccio
Materiale: PLA (Polylactic Acid), stampato in 3D
Modelli CAD: scaricati da Thingiverse
Trasmissione del moto: giunti con ingranaggi e riduttori meccanici per aumentare la coppia disponibile
- Microcontrollore: Arduino Uno €20
- Motori: 3 × motori stepper NEMA17 €15 - €30
- Driver motori: 3 × DRV8825 €3
- Scheda di controllo: CNC Shield V3 per Arduino €5
- Buzzer: Buzzer passivo elegoo €1.5
- Alimentazione: 12V tramite alimentatore esterno
Il braccio è controllabile in tempo reale attraverso due modalità principali:
- Acquisizione degli input tramite
pygame - Invio comandi seriali diretti ad Arduino
- Applicazione web in Python con
Flask - Controllo del braccio tramite browser locale
Firmware Arduino
- Linguaggio: C++
- Nessuna libreria esterna utilizzata
Client PC
- Linguaggio: Python
- Librerie principali:
serial(comunicazione),pygame(input controller)
✅ Il braccio risponde ai comandi con latenza minima e movimenti fluidi
✅ La precisione dei motori è molto alta, grazie ai driver che permettono microstep di 1/32 di step e per fare un giro completo dobbiamo fare 64 step, 64*32 = 2048 step per fare un giro completo, quindi otteniamo un'accuratezza di ~0.176 gradi
- ❌ Assenza di feedback di posizione (encoder/potenziometri)
- ❌ Vincoli meccanici sul terzo snodo per geometria attuale
- ❌ Nessun finecorsa → minor affidabilità in sessioni lunghe
- ✅ Installazione di finecorsa o sensori di posizione
- ✅ Aggiunta di ulteriori gradi di libertà (es. pinza terminale)
- ✅ Integrazione di un modulo wireless che permetta di lavorare in modo autonomo (ESP32 o modulo Bluetooth 5.0)
- ✅ Modalità autonoma programmabile (tramite cinematica inversa)
