基于MicroZed的五轴自动化机械臂Dexter

想必大家都对"钢铁侠（电影）"中Tony Stark在MIT学院制作的两个机械臂很感兴趣，它们分别叫dummy和butterfinget，dummy什么都能干，泡咖啡、收拾垃圾等，而butterfinget甚至一边帮Tony Stark更换胸部的反应堆一边负责录像。虽然是电影显得有些科幻，但是科技的发展正在向更智能化进步。来自Haddington Dynamic的开发团队推出了一款五轴可训练的自动化机械臂，命名为Dexter，主要面向的人群是个人爱好者，并且在众筹网站Kickstarter上发起了十万美元的众筹。

图1 Dexter五轴机械臂CAD设计图

Dexter的设计与开发经历了五年时间，对十多个原型系统进行了不断改进。该系统集成了一个六通道电动机控制器，光机械臂部分就使用了五个步进电机用于精确定位，而且机械臂末端能够实现360度的自由度。如果你对机器人、自动化、3D打印以及智能家居感兴趣，你可以在此基础上进行二次开发，这是一个非常好的选择。

图2 Dexter系统原型实物图

对于Dexter而言每一个动作的精确性以及敏感度都需要强大的计算能力支持，因此Dexter核心控制板采用的是安富利（Avnet）MicroZed SoM，集成的是Xilinx Zynq-7000 SoC，移植了Linux操作系统，可以将其看作是一个小型的个人电脑。而且FPGA部分每秒能够处理成千上万个数字信号的处理，其并行处理能力是其他MCU所不能比拟的。

图3 Haddington Dynamic定制的MicroZed SoM扩展板

Xilinx Zynq系列全可编程SoC集成了ARM处理器以及可编程逻辑（FPGA），不仅具备更加灵活的控制特性，也能够胜任更加密集型的计算要求，实现硬件加速。自推出以来，不管是在科学研究方面还是实际项目应用中都受到了工程师的欢迎，不仅为嵌入式系统工程师带来前所未有的高性能和灵活性，同时也开创了嵌入式系统设计的新局面。