强大、准确且低成本的机器人操作臂
机器人学
2025-07-22 v1
摘要
本文提出了 Forte，一款全3D打印、6 自由度的机器人臂，旨在以低于 215 美元的材料成本实现接近工业水平的性能——0.63 kg 有效载荷、0.467 m 延伸距离和亚毫米重复定位精度。作为面向广泛应用，从课堂教育到 AI 实验的可访问机器人，Forte 推动了现有低成本教育机械臂的性能限制。我们引入一种具有成本效益的机械结构设计，将 capstan 式缆驱动、导轨带、简单张紧机制和轻量化 3D 打印结构相结合，并针对结构刚性进行拓扑优化。通过严谨的驱动系统工程，我们在不依赖高功率电子或昂贵制造工艺的情况下，最小化背隙并保持控制保真度。实验验证表明，Forte 实现了高重复定位精度和较大的承载能力，为课堂教学和高级机器人研究提供了一个引人入胜的机器人平台。
引用
@article{arxiv.2507.15693,
title = {Strong, Accurate, and Low-Cost Robot Manipulator},
author = {Georges Chebly and Spencer Little and Nisal Perera and Aliya Abedeen and Ken Suzuki and Donghyun Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15693},
year = {2025}
}