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低成本机器人电路板 助攻机电集成技术发展

机电集成开发门槛高,不妨从低成本电路板入手。图为Crickit套件。Adafruit Industries

机电集成(Mechatronics)技术进入门槛高,有业者开发低成本的现成机器人电路板,助工程师、学生和创客(maker)进行相关设计和验证。

据Design News报导,机电集成指的是电机电子(electrical-electronics)、机电(electromechanical)和机械(mechanical)系统,以及嵌入式软件的跨域结合,目的是透过系统监控和回馈控制,提升机械单元的运行与效能。

然而,机电集成的进入门槛不低,无论是购买或开发电路板和相关系统配件都很烧钱,不妨从低成本、现成的机器人电路板入手。

譬如开放原始码硬件、工具、设备与电子产品制造商Adafruit Industries创办人Limor Fried所开发的Crickit套件(Creative Interactive Construction Kit),便为机电集成概念验证(PoC)提供了低成本的开发平台,只要木材、塑料、纸张和金属等材料就能开发和测试机器人。

Crickit的印刷电路板(PCB)具备过压保护(OVP)、I²C通讯汇流排与高电流马达、机电驱动电路,以及32位元微控制器,并具备多个I/O和驱动电路。

另外Crickit亦可延伸加上诸如树莓派(Raspberry Pi)、micro:bit、Circuit Playground Express和Feather等微控制板。

而在软件方面,Crickit缺省的描述式语言(scripting language)是Javascript。为了扩充机电集成PoC的功能性,Cricket也适用多种程序语言譬如CircuitPython,也可透过集成开发环境(IDE)使用Arduino所采用的传统C/C++语言,还有Google的Blockly程序码等等。

跨学科领域的机电集成技术正持续进步,有了这些低成本的平台,不仅提供工程师和业界开发PoC的工具,也有助于学校教学。

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