2026

A Robot Arm That Sees You

Come la Reflexes Machine, anche questo progetto usa insieme le due metà dell’Arduino UNO Q. Il lato Linux guarda la camera e decide chi c’è davanti; il lato microcontrollore pilota i servo su un bus seriale e tiene i movimenti fluidi. L’ingegneria interessante sta in mezzo: un braccio a quattro assi stampato a pezzi, una pinza con il suo servo, e sensori di pressione nel vassoio perché il braccio sappia se ha davvero preso qualcosa.

4assi, più la pinza
0pulsanti da premere
2processori, una scheda
Caricamento del modello…

Componenti

Ogni pezzo stampato, con la sua funzione e i parametri di stampa.

Guscio della base

base_side_v2

Il tamburo su cui sta tutto. Nasconde la UNO Q, il driver dei servo e il convertitore di alimentazione, e porta il primo servo, quello che fa girare tutto il braccio.

MaterialePETG HF

Piano della base

base_top

Chiude il tamburo e tiene il cuscinetto a sfere che regge il peso del braccio, così il servo della base deve solo farlo girare, non sostenerlo.

MaterialePETG HF

Coperchio inferiore della base

base_cover_v2

La piastra sotto il tamburo. La sviti e tutto il vano dell’elettronica è aperto.

MaterialePETG HF

Coperchio posteriore

back_cover_v2

Copre l’apertura sul retro della base da cui escono il connettore di alimentazione e l’interruttore.

MaterialePETG HF

Coperchio del cuscinetto

bearing_cover

L’anello sopra la base che tiene fermo il cuscinetto e lo nasconde.

MaterialePETG HF

Spessori del cuscinetto

inner_spacer ×3

Due anelli sottili, uno dentro e uno fuori dal cuscinetto, che lo centrano nel piano della base.

MaterialePETG HF

Ingranaggio della base

first_arm_gear

L’ingranaggio grande sotto il braccio: il servo della base lo fa girare tramite l’ingranaggio piccolo, e tutto il braccio gira con lui.

MaterialePETG HF

Ingranaggio del servo

servo_gear

L’ingranaggio piccolo sul servo della base. Con l’ingranaggio grande dà al primo asse la sua riduzione.

MaterialePETG HF

Supporto del servo della base

servo_base_support

Tiene il servo della base dentro il tamburo alla giusta distanza dall’ingranaggio grande.

MaterialePETG HF

Rinforzo del supporto

servo_support_enforcer

Un piccolo rinforzo che impedisce al supporto del servo di flettere quando gli ingranaggi spingono l’uno contro l’altro.

MaterialePETG HF

Collare USB

usb_collar

Anello opzionale attorno all’apertura USB della base, per un’uscita del cavo più pulita.

MaterialePETG HF

Giunto della spalla

first_arm_joint

Poggia sul cuscinetto e porta il servo della spalla. È il pezzo che gira con la base e solleva il primo braccio.

MaterialePETG HF

Primo braccio

first_arm

Il segmento più lungo. È stampato in un pezzo solo e cavo, così i cavi dei servo passano dentro.

MaterialePETG HF

Coperchio del primo braccio

first_arm_cover

Chiude il canale dei cavi del primo braccio.

MaterialePETG HF

Secondo braccio

second_arm

L’avambraccio: porta il servo del gomito e quello del polso, e la testa in punta.

MaterialePETG HF

Coperchio del secondo braccio

second_arm_cover

Chiude il canale dei cavi del secondo braccio.

MaterialePETG HF

Coperchi dei giunti

joint_cover ×7

Sei dischi identici, due per giunto, che coprono le squadrette dei servo e le viti su entrambi i lati.

MaterialePETG HF

Testa

third_arm

L’ultimo segmento è anche il viso: tiene la camera in alto, la matrice LED davanti e il servo della pinza sotto.

MaterialePETG HF

Coperchio della testa

third_arm_cover

Il retro della testa, attorno alla camera.

MaterialePETG HF

Supporto del servo della pinza

third_arm_gear_support

Tiene il micro servo che apre e chiude la pinza.

MaterialePETG HF

Cornice della matrice LED

modulino_led_matrix_support

La cornice che tiene il Modulino LED Matrix nella testa e decide quanto se ne vede.

MaterialePETG HF

Dita della pinza

servo_gripper ×3

Due dita: una è mossa dal micro servo, l’altra è libera e la segue.

MaterialePETG HF

Cuscinetti della pinza

gripper_pen_threated_pad_dx ×3

I due cuscinetti morbidi avvitati sulla punta delle dita. Stampati in TPU flessibile, così una penna viene tenuta senza scivolare e senza essere schiacciata.

MaterialeTPU 95A

Vassoi delle penne

pen_holder ×10

Nove spicchi identici che formano il ventaglio davanti alla base. Ognuno ha una sede per una penna e sotto un sensore di pressione, così il braccio sa quali penne ci sono.

MaterialePETG HF

Attacco del vassoio

holders_base_connector

Unisce il ventaglio dei vassoi alla base, così restano allineati con il braccio.

MaterialePETG HF

Giunto dei vassoi

pen_holder_joint

Una piccola clip che blocca due vassoi vicini l’uno all’altro.

MaterialePETG HF

Arduino UNO Q

arduino_uno_q

L’unica scheda del progetto. Il lato Linux fa girare la camera e il riconoscimento dei volti; il lato microcontrollore pilota i servo su un bus seriale e legge i sensori di pressione.

ModelloArduino UNO Q, 4 GB
Pagina del prodottostore.arduino.cc

Scheda driver dei servo

servo_driver

Trasforma la seriale della UNO Q nel bus half-duplex che i quattro servo STS3215 condividono, e li alimenta a 12 V.

ModelloWaveshare Serial Bus Servo Driver Board
Pagina del prodottoamazon.it

Convertitore DC-DC

dc_converter

Abbassa i 12 V dell’alimentatore ai 5 V che alimentano la UNO Q.

ModelloDC-DC 12 V → 5 V, 3 A
Pagina del prodottoamazon.it

Servo della base

servo_base

Il primo dei quattro servo su bus seriale. Fa girare tutto il braccio tramite la coppia di ingranaggi nella base.

ModelloFeetech STS3215, ID 1
Pagina del prodottoit.aliexpress.com

Servo della spalla

servo_shoulder

Solleva il primo braccio. Dei quattro è quello più caricato, ed è il motivo per cui il braccio è tenuto leggero e cavo.

ModelloFeetech STS3215, ID 2
Pagina del prodottoit.aliexpress.com

Servo del gomito

servo_elbow

Muove il secondo braccio.

ModelloFeetech STS3215, ID 3
Pagina del prodottoit.aliexpress.com

Servo del polso

servo_wrist

Inclina la testa, così camera e pinza puntano dove serve.

ModelloFeetech STS3215, ID 4
Pagina del prodottoit.aliexpress.com

Servo della pinza

micro_servo

Un piccolo servo PWM a ingranaggi metallici, pilotato direttamente da un pin della UNO Q, che apre e chiude le dita.

ModelloMG90 micro servo, metal gear, 90°
Pagina del prodottoamazon.it

Cuscinetto a sfere

bearing

Regge il peso del braccio, così il servo della base deve solo farlo girare.

ModelloBall bearing 65 × 50 × 7 mm
Pagina del prodottoit.aliexpress.com

Camera

camera

La camera USB sopra la testa. Il suo flusso va al lato Linux della UNO Q, dove gira il riconoscimento dei volti.

ModelloUSB-C camera, on a powered USB-C hub
Pagina del prodottoamazon.it

Matrice LED

modulino_led_matrix

La faccia. Una matrice LED 12 × 8 sul connettore Modulino, che mostra gli occhi e reagisce a chi ha davanti.

ModelloArduino Modulino LED Matrix
Pagina del prodottostore.arduino.cc

Elettronica

Quattro servo su un filo solo.

Le quattro articolazioni sono servo a bus seriale: condividono una sola linea half-duplex e ognuno risponde al proprio ID, quindi il cablaggio lungo il braccio è un cavo invece di quattro. Fra loro e l’Arduino c’è una scheda driver; la pinza è un normale servo PWM su un pin suo. Due sensori di pressione nei vassoi dicono al software se l’oggetto c’è prima che il braccio lo vada a prendere. Tutto va da un alimentatore a 12 V, abbassati a 5 V per la logica.

Schema dei collegamenti: UNO Q, scheda driver dei servo, i quattro STS3215, servo della pinza, sensori di pressione, camera, matrice LED e la catena di alimentazione da 12 V a 5 V

Software

Ti riconosce, poi si muove.

Sul lato Linux un programma Python legge la camera, fa il riconoscimento del volto e tiene la macchina a stati: attesa, qualcuno riconosciuto, presa, consegna, ritorno a riposo. Sul lato microcontrollore uno sketch parla con i servo e disegna la faccia sulla matrice LED. Le due metà si scambiano messaggi brevi attraverso la libreria ponte, così il braccio non si muove mai su un’istruzione decisa a metà.

Galleria

Il braccio sulla sua base, la faccia LED accesa, i vassoi davanti
Il braccio esposto a un evento Arduino, con le penne allineate nei vassoi
Il braccio di tre quarti, con le penne nei vassoi attorno alla base

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