Waveshare RoArm-M2 หุ่นยนต์แขนกลที่ใช้ ESP32 พร้อม 4-DOF และตัวเลือกเซอร์โว

Waveshare เปิดตัวหุ่นยนต์แขนกล RoArm-M2-S และ RoArm-M2-Pro ที่ใช้ ESP32 มีการทำงานข้อต่อแบบ 4 แกน (Degrees Of Freedom : DOF) ความแตกต่างหลักระหว่างทั้งสองรุ่นคือ RoArm-M2-S ใช้เซอร์โวมาตรฐาน ในขณะที่ RoArm-M2-Pro ใช้เซอร์โวแบบบัส ST3235 ที่เป็นโลหะทั้งหมด ทำให้มีความทนทานและประสิทธิภาพที่สูงกว่า

RoArm-M2 มีการทำงานข้อต่อแบบ 4 แกนออกแบบมาเพื่อการใช้งานด้านการศึกษาและหุ่นยนต์ แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา ผลิตจากคาร์บอนไฟเบอร์และอะลูมิเนียมอัลลอย รองรับรับน้ำหนักในการยกของได้สูงสุด 0.5 กิโลกรัม และมีระยะพื้นที่การทำงานเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร แขนนี้ยังมีความแม่นยำสูงด้วยตัวเข้ารหัสแม่เหล็กความละเอียด 12 บิต และเทคโนโลยีขับเคลื่อนคู่เพื่อเพิ่มแรงบิดและความเสถียรนอกจากนี้ยังมีฐานหมุนได้รอบทิศทาง 360° และรองรับการควบคุมทั้งแบบไร้สาย (WiFi, ESP-NOW) และแบบใช้สาย (USB) ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานหลากหลาย เช่น ระบบอัตโนมัติในโรงงาน การศึกษา งานวิจัย และโปรเจกต์หุ่นยนต์ DIY

สเปคของ Waveshare RoArm-M2

Degrees of Freedom (DOF): 4 แกน
รับน้ำหนักในการยกของได้ สูงสุด 0.5 กก. ที่ระยะ 0.5 เมตร
ระบะพื้นที่ทำงาน: 1,090 มม. (หมุนรอบตัว 360°) แนวตั้ง: สูงสุด 798 มม.
ช่วงการทำงาน – ฐาน-360°, ไหล่-180°, ข้อศอก-180°, มือ-135°/270°
เซอร์โว (Servos)
- เซอร์โวทั้งหมด: 5
- รุ่น RoArm-M2-Pro: ใช้เซอร์โวแบบบัสโลหะทั้งหมด ST3235 พร้อมระบบขับตรง
- รุ่น RoArm-M2-S: ใช้เซอร์โวมาตรฐาน
- ความเร็วเซอร์โว – 40 รอบต่อนาที (ไม่มีโหลด ไม่มีการจำกัดแรงบิด)
- แรงบิดเซอร์โว – 30 กก.ซม. @12V
การป้อนกลับจากข้อต่อ : ตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก 360° 12 บิต (ความแม่นยำ 0.088°)
รองรับการสื่อสารผ่าน UART/USB/ESP-NOW*/HTTP โดยใช้คำสั่งในรูปแบบข้อมูล JSON
จอแสดงผล – จอ OLED ขนาด 0.91 นิ้ว
บอร์ดควบคุม
- MCU: โมดูล Espressif ESP32-WROOM-32U พร้อม WiFi และ Bluetooth
- ที่เก็บข้อมูล – ช่องเสียบ microSD card
- อินเทอร์เฟส
  - I2C สำหรับหน้าจอ OLED และเซ็นเซอร์ I2C
  - SPI
  - อินเทอร์เฟสสำหรับ LiDAR (ไม่ได้ระบุเซ็นเซอร์ที่รองรับ)
  - อินเทอร์เฟซเซอร์โวแบบ Serial Bus ST3215
  - 2x Motor Interface PH2.0 6P สำหรับมอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัส (กลุ่ม A และกลุ่ม B)
  - 2x Motor Interface PH2.0 2P สำหรับมอเตอร์ที่ไม่มีตัวเข้ารหัส (กลุ่ม A และกลุ่ม B)
  - Expansion header 40 พินสำหรับเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi หรือบอร์ดโฮสต์อื่น ๆ
  - GPIO header 40 พิน
- เซ็นเซอร์และ IC
  - เข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์ AK09918C 3-axis
  - เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว QMI8658C 6-axis
  - ชิปควบคุมมอเตอร์ TB6612FNG
  - วงจรควบคุมเซอร์โวแบบ Serial Bus ST3215
  - ชิปตรวจสอบแรงดันและกระแสไฟฟ้า INA219
- พอร์ต USB
  - พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรมบอร์ด
  - พอร์ต USB Type-C สำหรับการส่งข้อมูล LIDAR
- อื่นๆ
  - ปุ่มรีเซ็ต
  - ปุ่มดาวน์โหลด
  - ปุ่มเปิด/ปิดเครื่อง
- รองรับการจ่ายไฟผ่านพอร์ต XH2.54 พร้อมตัวปรับแรงดันไฟฟ้า DC 5V สำหรับคอมพิวเตอร์โฮสต์ เช่น Raspberry Pi, Jetson Nano
การขยาย
- การปรับแต่ง EoAT เช่น กริปเปอร์ (gripper) และอื่นๆ
- ขายึดกล้อง
- รางติดตั้งอุปกรณ์เสริม
แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน
- แหล่งจ่ายไฟ 12V, 5A พร้อมสวิตช์จ่ายไฟ 2 ช่อง
- รองรับแบตเตอรี่ลิเธียม 3S (ไม่รวมในชุด)
ขนาด
- การเข้าถึงแนวนอน: 280.15 มม. ถึง 283.84 มม. (ขึ้นอยู่กับการปรับแต่งแขน)
- ความสูงแนวตั้ง: 236.82 มม. (จากฐานถึงปลายแขน)
- ความกว้างฐาน: 87.35 มม. ถึง 91.45 มม. (รวมกลไกยึดจับ)
- รองรับความหนาของการหนีบ: สูงสุด 86 มม.
- ขนาดปลายแขน (End-Effector)
  - ความยาว – 67.85 มม.
  - ความกว้าง – 5.23 มม.
น้ำหนัก:
- รุ่น RoArm-M2-S – 826 ±15 กรัม
- รุ่น RoArm-M2-Pro – 873.3 ±15 กรัม
- แผ่นฐานยึดขอบโต๊ะ: – 290g ±10g

บริษัทระบุว่า End-of-Arm Tool (EoAT) หรือเครื่องมือที่ปลายแขนกลซึ่งเป็นค่าเริ่มต้นของระบบ สามารถปรับองศาการเคลื่อนที่ของแขนกลแต่ละแกน เพื่อรองรับการทำงานที่ซับซ้อนมากยิ่งขึ้นได้ สำหรับการควบคุมแบบแมนนวล หุ่นยนแขนกลนี้มาพร้อมกับอินเทอร์เฟสการควบคุมผ่านเว็บ (Web-Based Control Interface) ในขณะที่การควบคุมผ่านโฮสต์ (Host Operation) รองรับโหมดการสื่อสารหลากหลายรูปแบบ เช่น UART, USB, ESP-NOW, และ HTTP โดยใช้คำสั่งในรูปแบบข้อมูล JSON (ทั้งนี้ ESP-NOW ไม่รองรับการดึงข้อมูลกลับหรือ Feedback Information) แขนกลนี้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์โฮสต์ที่มีพอร์ต USB ว่าง เช่น Raspberry Pi, Jetson Orin Nano, และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) นอกจากนี้ยังใช้เซอร์โว TTL Serial Bus Servo แบบขับตรง (Direct-Drive Joints) ซึ่งช่วยให้การเคลื่อนไหวมีความราบรื่นและแม่นยำสูง

RoArm-M2 เป็นโอเพ่นซอร์สและรองรับซอฟต์แวร์และเครื่องมือต่างๆ สำหรับการควบคุมพื้นฐานและการพัฒนาขั้นสูง รวมถึงแอปพลิเคชันเว็บข้ามแพลตฟอร์ม ช่วยให้สามารถควบคุมแขนกลผ่านโทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต หรือคอมพิวเตอร์ การเขียนโปรแกรมผ่าน Arduino IDE และรองรับ ROS2 สำหรับฟีเจอร์หุ่นยนต์ขั้นสูงและการผสานการทำงานกับระบบที่รองรับ ROS, Waveshare ยังมีเอกสารประกอบการใช้งานและบทแนะนำ (Tutorials) ซึ่งสามารถเข้าถึงได้จากหน้าผลิตภัณฑ์หรือ Wiki ของบริษัท

เราเคยเขียนเกี่ยวกับหุ่นยนต์แขนกลหลากหลายรุ่น เช่น Yahboom DOFBOT 6 DoF หุ่นยนต์แขนกล 6 DoF รองรับ AI Vision, WLKATA Robotics Haro380, ultraArm P340 และอื่นๆ เรายังได้รีวิวหุ่นยนต์แขนกล myCobot 280 Pi ซึ่งใช้การเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Python และการโปรแกรมแบบจำลอง (Visual) บน Raspberry Pi 4 ในตัว

หุ่นยนต์แขนกล RoArm-M2-xx series ที่ใช้ ESP32 สามารถซื้อได้บน Amazon รุ่น RoArm-M2-S ราคา $223.99 (~7,700฿) และบน AliExpress รุ่น RoArm-M2-S ราคา $206.07 (~7,100฿) และ RoArm-M2-Pro ราคา $332.1 (~11,500฿)