運用OpenSCAD建構機械人動作編輯平台

本文介紹一具可以輔助STEAM教學的17軸人形機械人，此機械人的主要結構元件是運用3D列印機所列印，材質是低價位的PLA，其它主要電子元件包含17具180度MG90S伺服馬達、鋰電池及蜂鳴器等等。它的主控制系統是由類似Arduino的微控制器所組合，所以可以運用Arduino IDE介面編輯韌體，載入機械人的微控制器後，作為機械人的控制中樞。發展人形機械人的目的是在發展一套可以引導學童學習STEAM教育的有效教具，本文除介紹低價位的人形機械人的製作外，也介紹一套可以編輯機械人動作的平台，透過此平台的協助可以讓教學更有效。此動作編輯平台提供17具馬達設定介面，使用者透過介面設定馬達，並可以透過一具虛擬人形機械人，可以預覽其動作。一般建構此虛擬動作平台需要電腦視覺、3D建模、影像處理等等程式庫協助發展，此發展過程較為複雜；本文為了快速建構此虛擬平台，介紹一套開放源CAD軟體OpenSCAD，它不同於一般CAD軟體操作，它是運用編程方式建構3D模型；在此，本文運用它來快速協助建構人形機械人動作編輯虛擬平台。