DIY : 袖珍版機械手臂 MeArm

小時候看到挖土機、推土機、吊車......，總會看半响，對於機器人更是幻想著能自己打造一個。去年在光華商場買電子零件時，順便買了步進馬達及伺服馬達，研究過幾天便沒再碰，前一陣子看到 meArm.Joystick 和 MeArm ，又搧起了玩機械手臂的火，立馬在網路訂了八顆伺服馬達(SG90, 一顆 50元)和一組需自己焊接的雙搖桿套件(120元)。

由於沒有雷射切割機，更沒有機器可以 3D列印 MeArm 的零件，搖桿拿到以後，便跑去美術社買了 2mm 的牛皮紙硬紙板、美國卡紙和巴爾沙木(飛機木)， MeArm 的「手作版」開工！

一開始，先以複寫紙套描 MeArm V0.4 的零件圖在硬紙板上，然後傻傻的以大美工刀(其實小美工刀比較好切)在靭性十足的牛皮紙厚紙皮一刀刀的劃，費了好大的勁才「挖下」第一個零件。拿出大剪刀快速剪下第二個零件後，深深體會到「工欲善其事，必先利其器」說的真是有道理啊！就這麼又剪又切的，花了近一個星期，完成了我的第一臺 MeArm V0.4 ：「紙老虎」。

第一臺 MeArm V0.4 : 紙老虎

在沒用電鑽鑽孔，沒用螺絲串接各零件的狀況下，它可真的如同我家老婆大人說的，大概只能放著看看而已。當 servos 動起來時，搖搖又擺擺，姿態風情萬種，但要它威武的將東西舉起，可是得費好大的勁「作弊」才行！

為了讓一號機紙老虎可以「重振雄風」，去10元商店買了冰棒和較寬一點的壓舌板，經過一星期的切～切～切～，手臂的部份改以木頭來製作，完成了二號機：

有了木結構的加強，二號機的機身穩定許多。底下是小朋友操作的影片：

• https://www.youtube.com/watch?v=ibC0Wlxkndw

不過，冰棒棍、壓舌板和飛機木雖然可以用美工刀來切割，它們易裂的特性可是十足的考驗著製作者的耐性。木頭一再的裂開，尤其在以小剪刀(找不到電鑽)進行最後的鑽孔步驟失敗時最令人氣惱。為了修補裂開的木片，三秒膠派上用場了，它除了黏接斷裂處，也讓木片或是厚紙板擁有壓克力的硬度，之後的作品開始大量的使用三秒膠。

兩個星期過去，終於找到放置在角落的電鑽，以電鑽加上三秒膠，為冰棒棍、壓舌板和飛機木的加工提供更好的組合條件，全新的木頭三號機完成了。

木頭為主體的三號機

三號機(前)與二號機(後)

三號機機身使用的主要材料如下：

• 冰棒棍：手臂。
• 飛機木：機身側邊、爪子底座及圓形墊片。
• 牛皮紙硬紙板：爪子、機身底座。
• 竹筷子：機身底座柱子。
• M3 螺絲。
• 三秒膠。

三秒膠在二號機及三號機發揮了良好的功效，我把已棄置一旁的紙老虎機身零件，一項項的拆開，並在表面一一塗上三秒膠，紙身體「壓克力」皮膚也有不錯的表現哦！

被三秒膠上了身的紙老虎變得黝黑，也變得強壯。看看它和三號機放在一起，一黑一白的英姿：

比較起來，以牛皮紙硬紙板，輔以三秒膠增強來施作，會比只能用美工刀操作的木頭容易多了，想以純手工打造 MeArm ，會是不錯的方案。

在以硬紙板或是木頭來手作 MeArm ，個人遇到以下兩個問題：

• 連接處不夠滑順。
• 底座因手臂的重量而前傾，甚至卡住無法旋轉。

連接處磨擦力過大的問題，如果塗過三秒膠，以美工刀秒微刮平後，再貼上「鐵氟龍」膠帶可以讓連接處變得很滑順。

底座前傾的部份，我試了底下兩種方案：

第一種方法是以 2mm 硬紙板環疊三層墊高底部，並貼上鐵氟龍膠帶讓它可以更滑順。

硬紙板環加鐵氟龍膠帶來支撐底座

貼上鐵氟龍的硬紙板紙環墊片

方案二則是在底部加上珠盤，除了可以墊高、支撐，還能利用金屬珠珠來減少旋轉時的磨擦力。

以汰換下來的自行車頭碗珠盤來支撐底座

加上珠盤後的旋轉影片：

• https://www.youtube.com/watch?v=NQA6R33f1Es

另外，比較一下雙搖桿的兩張照片：

以一堆杜邦端子加麵包板串連伺服馬達、雙搖桿和 Arduino

用洞洞板整合雙搖桿和Arduino Pro Mini

MeArm 在製作時有什麼秘訣？哈～照人家的設計圖切(剪)準一點吧！手、眼都得耐「酸」。不過，像我的材料比原來設計圖中薄，適度加墊片以符合手臂原來的厚度及相對應的位置，應該可以讓整體造型更正，讓操作平順，手臂更加有力。

下回再來看看雙搖桿的製作及如何搭配的 Arduino 程式。

[補記]

2014.11.17 木製 MeArm V0.4 四號機:
使用材料: 冰棒棍、壓舌板、飛機木(爪子、爪子基座、底座)、牛皮紙硬紙板(爪子馬達固定)。

MeArm 四號機

小朋友操作四號機的影片:

• https://www.youtube.com/watch?v=UwXH3I6Dnc0

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