逆运动学(Inverse Kinematics)是虚拟角色运动控制的一种基本方法,它根据用户指定肢体末端的位置计算出虚拟角色各个关节的旋转.

本示例将利用迷你机械臂和Arduino对IK算法做个简单的演示，并通过游戏摇杆进行操控。

首先，我们需要准备一下配件：

• 迷你机械臂（meArm），详细资料请查看《迷你机械臂安装手册》，或直接在奇果派网店购买
•  arduino主板
• 16路pwm舵机驱动板（可通过奇果派商店购买）
• 游戏摇杆
• 杜邦线若干条

示例一：用Arduino控制机械臂

  机械臂与Arduino的引脚接线说明：

演示程序代码：

#include "meArm.h"

#include <Servo.h>   //引入系统舵机驱动程序

int basePin = 11;   //底部舵机

int shoulderPin = 10;//肩部（右侧）舵机

int elbowPin = 9;    //肘部（左侧）舵机

int gripperPin = 6; //钳子舵机

meArm arm;

void setup() {

  arm.begin(basePin, shoulderPin, elbowPin, gripperPin);

}

void loop() {

  //首先鼓鼓掌—钳子开合

  arm.openGripper();

  arm.closeGripper();

  arm.openGripper();

  arm.closeGripper();

  arm.openGripper();

  delay(500);

  //转到左上方抓点东西

  arm.gotoPoint(-80,100,140);

  arm.closeGripper();

  //再把东西放到右前方

  arm.gotoPoint(70,200,10);

  arm.openGripper();

  //回到起始点

  arm.gotoPoint(0,100,50);

  delay(2000);

}

示例二：用一对摇杆控制机械臂

需要添加一个游戏摇杆，如图

机械臂与Arduino的引脚连接方式如下：

示例程序：

#include "meArm.h"

#include <Servo.h>

int basePin = 11;

int shoulderPin = 10;

int elbowPin = 9;

int gripperPin = 6;

int xdirPin = 0;

int ydirPin = 1;

int zdirPin = 3;

int gdirPin = 2;

meArm arm;

void setup() {

  arm.begin(basePin, shoulderPin, elbowPin, gripperPin);

}

void loop() {

  float dx = map(analogRead(xdirPin), 0, 1023, -5.0, 5.0);

  float dy = map(analogRead(ydirPin), 0, 1023, 5.0, -5.0);

  float dz = map(analogRead(zdirPin), 0, 1023, 5.0, -5.0);

  float dg = map(analogRead(gdirPin), 0, 1023, 5.0, -5.0);

  if (abs(dx) < 1.5) dx = 0;

  if (abs(dy) < 1.5) dy = 0;

  if (abs(dz) < 1.5) dz = 0;

  if (!(dx == 0 && dy == 0 && dz == 0))

    arm.goDirectlyTo(arm.getX() + dx, arm.getY() + dy, arm.getZ() + dz);

  if (dg < -3.0)

    arm.closeGripper();

  else if (dg > 3.0)

    arm.openGripper();

  delay(50);

}

实例代码：点击下载