开放微操作器 本项目包含一个开源的低成本、易于构建的电动XYZ微操作器运动控制平台，能够实现亚微米精度。该平台设计用于光学对准、电子元件探测和显微镜应用等。有关设备及其构建方式的更多信息，请查看YouTube视频：一个开源电动XYZ微操作器 - 经济实惠的亚微米运动控制。由于其并联运动学结构和微型球关节，该平台实现了良好的机械刚度和较大的运动范围。电机为市售的步进电机，通过30 kHz的闭环控制器和非常精确的PWM信号驱动。'磁齿轮'的方式将低成本的磁性旋转编码器的分辨率提高了30倍，使得步进精度达到50纳米（请注意分辨率和精度之间的区别。绝对精度显著较差）。设备可以通过USB串口接口控制简单的G-Code命令，因此可以轻松集成到其他项目中。固件实现了完整的运动规划栈，并具备前瞻性，以实现平滑和准确的路径跟随能力。 开始使用 以下是您可以遵循的高层步骤列表，如果您希望复制该项目。如果您对构建有问题或只是想讨论与项目相关的主题，请加入项目社区Discord服务器。 阅读此文档并观看链接视频 获取材料清单中的零件 构建设备和电子产品 根据您的构建更改硬件配置 hw_config.h 使用VSCode与PlattformIO插件上传固件 校准轴线 还可以查看新设备的设置指南：设置指南 ✨新版本：硬件版本4.0 已发布新版本硬件，修复了先前设计中的多个问题： 自我碰撞在归位时已修复。 仅用螺钉连接的球关节块未得到很好的约束，可能会略微旋转。 没有可靠的方法来确保链接杆长度一致 多余的球关节摩擦 球位置的准确性高度依赖于打印质量和拐角圆润度 橡皮筋一旦粘合后无法更改或移除。 有关改进的球关节和连接制造过程的视频可以在YouTube上找到：针对开放微操作器的改进球关节。此外，FreeCAD模型已重构并改进，现在包含所有销钉和紧固件，提供了所有必要机械部件的参考。警告：材料清单尚未更新... 开放微操作器GUI 为了使测试和使用开放微操作器变得简单方便，这里提供了一个带图形用户界面的Python控制程序：开放微操作器GUI。它具有简单的控制功能，可以移动设备，同时显示实时摄像头画面（例如来自显微镜摄像头）。其他功能包括简单的G-Code执行器和实时鼠标控制（例如，用于生物应用）。 🐍 Python-API 轻量级Python API处理所有串口通信，并提供方便的命令执行和调试信息打印。接口包括定位、移动和校准设备的功能，以及查询设备信息的功能。只需将 open_micro_stage_api.py 文件复制到您的项目中（还要安装requirements.txt中的依赖项），即可开始使用。 使用示例 from open_micro_stage_api import OpenMicroStageInterface # 创建接口并连接 oms = OpenMicroStageInterface ( show_communication = True , show_log_messages = True ) oms . connect ( '/dev/ttyACM0' ) # 运行一次以校准关节 # for i in range(3): oms.calibrate_joint(i, save_result=True) # 归位设备 oms . home () # 移动到几个 x,y,z 位置 [mm] oms . move_to ( 0.0 , 0.0 , 0.0 , f = 10 ) oms . move_to ( 3.1 , 4.1 , 5.9 , f = 26 ) oms . move_to ( 0.0001 , 0.0 , 0.0 , f = 10 ) # 等待移动完成 oms . wait_for_stop () API函数（仅最相关的函数） connect ( port , baud_rate = 921600 ) disconnect () set_workspace_transform ( transform ) get_workspace_transform () home ( axis_list = None ) calibrate_joint ( joint_index , save_result ) move_to ( x , y , z , f , move_immediately , blocking , timeout ) set_tool_output ( tool_idx , output_value , immediate ) set_pose ( x , y , z ) dwell ( time_s , blocking , timeout ) enable_motors ( enable ) wait_for_stop ( polling_interval_ms , disable_callbacks ) set_max_acceleration ( linear_accel , angular_accel ) set_servo_parameter ( pos_kp , pos_ki , vel_kp , vel_ki , vel_filter_tc ) ✨ 固件 v1.0.4 固件1.0.4修复了许多小问题和错误，并带来了一个新的伟大功能：工具：现在在PCB的J5两个GPIO引脚上支持工具使用（例如用于激光雕刻）。工具集成到规划器中，在执行G-Code时运行快速且准确。工具支持