二哈2+6舵机机械臂视觉跟随机器人

一、项目简介

二哈2视觉传感器装在机械臂夹爪上（眼在手上），让被追踪物体始终保持在画面中心。micro:bit + 二哈2（HUSKYLENS2）+ 6×180°舵机桌面机械臂。目标跟随视觉伺服，一键操作按A对准按B跟随，平滑运动梯形速度规划。

二、硬件清单

主控micro:bit V2、DFRobot八路舵机驱动板（PCA9685）、DFRA6DOF六自由度桌面机械臂（6×180°舵机）、二哈2 HUSKYLENS2（SEN0638 I2C）。接线：二哈2与舵机板都接I2C（SDA=P20、SCL=P19共地）。

三、眼在手上的视觉伺服

相机随手臂移动用闭环视觉伺服：物体像素中心经误差→PID→目标增量→平滑器→舵机。水平偏移du→J1(yaw)左右对正。垂直偏移dv→径向Δr→IK→J2/J3/J4前后对正。观察高度固定110mm。

四、坐标系与运动学

世界系桌面Z=0，基座系J1旋转中心平移[0,0,72]mm。正运动学关节角→TCP坐标。逆运动学输入(x,y,z)二连杆IK求J2/J3/J4。Python仿真300组往返验证误差为0。

五、PID+平滑运动

PID输出目标增量每25ms一周期。梯形速度规划限速120°/s限加速度150°/s²。偏差≤5px死区完全静止。自适应增益越近步长越小收尾越准。防抖死区消除过零抖动。软件限位关节0~180°检测。

六、程序实现

setup()按键注册→二哈2初始化→舵机慢速回中。loop()按键串口分发+跟随非阻塞节拍伺服25ms。程序用Mind+/Arduino C编写，二哈2用官方扩展库DFRobot_HuskylensV2。先Python仿真验证再移植到micro:bit实机跑通。