Waveshare RoArm-M2-Pro (EU), 4DOF, 360° Rotation, ROS2-kompatibel, ESP-NOW, Open Source, 12V 5A

Beschreibung

Waveshare RoArm-M2-Pro (EU) – 4-DOF High-Torque Serial Bus Servo Robotic Arm
Die Roboterarm-Serie RoArm-M2-Pro ist ein modular aufgebautes, intelligentes 4-DOF-Roboterarm-System mit hochdrehmomentfähigen Servoantrieben und vollständig quelloffener Steuerarchitektur. Das Modell RoArm-M2-Pro kombiniert eine 360°-omnidirektionale Basis mit drei flexiblen Gelenken und ermöglicht einen Arbeitsbereich mit einem maximalen Durchmesser von 1090 mm. Durch den Einsatz von ST3235-Busservos mit Metallgehäuse bietet diese Ausführung eine verbesserte strukturelle Stabilität sowie reduzierte Spielanfälligkeit bei längerer Nutzung.Der Arm wird von einem ESP32-Mikrocontroller gesteuert, der drahtlose Verbindungen über WiFi und ESP-NOW unterstützt. Zusätzlich zur Web-App-Steuerung bietet das System eine Vielzahl von Schnittstellen für serielle und USB-Kommunikation.

Es stehen umfassende grafische und Video-Tutorials zur Verfügung. Durch die vollständige Quelloffenheit ist eine einfache Integration in individuelle Anwendungsprojekte möglich. Der Arm ist kompatibel mit ROS2, unterstützt JSON-basierte HTTP-Kommandos und bietet über die Webanwendung eine grafische Koordinatensteuerung.Die Struktur aus Carbonfaser und Aluminiumlegierung sorgt für ein geringes Gesamtgewicht von 873,3 g (ohne Tischhalterung), wodurch der Arm auf unterschiedlichen mobilen Plattformen montiert werden kann. Das System ist für verschiedene Installationsarten vorbereitet, wie Tischklemmenmontage, Schienenmontage sowie mobile Modulinstallationen mit und ohne Versenkung. Der integrierte 12-Bit-Magnetencoder gewährleistet eine Rückführgenauigkeit von ±4 mm.

Das System dient als multifunktionaler Roboterarm mit Anwendungsbereichen in der Forschung, im Prototyping, bei Automatisierungstests sowie im Bildungsbereich. Die direkte Gelenkansteuerung und das inversive Kinematik-System ermöglichen eine präzise Positionierung durch Koordinateneingabe. Durch das Dual-Drive-System am Schultergelenk wird die verfügbare Antriebskraft verdoppelt. Die Bewegungen verlaufen über eine Kurvengeschwindigkeitsregelung weich und stabil. Die Installation verschiedener Endeffektoren (EoAT) wird durch standardisierte Montageschnittstellen unterstützt.Die Steuerung kann durch einfaches Klicken in der browserbasierten Webanwendung erfolgen. Für komplexe Anwendungen besteht die Möglichkeit zur Anpassung der Steueroberfläche sowie zur Erweiterung um neue Funktionen. Die Steuerungssoftware ist plattformübergreifend und läuft auf Mobilgeräten, Tablets und PCs. Zusätzlich können mehrere RoArm-M2-Geräte über ESP-NOW im sogenannten Leading-Following-Modus synchronisiert werden. 

Es stehen umfassende Dokumentationen und Tutorials zur Verfügung. Durch die vollständige Quelloffenheit (Open Source) der Hard- und Software ermöglicht der RoArm-M2-Pro maximale Transparenz, Anpassbarkeit und Interoperabilität. Entwickler:innen, Bildungseinrichtungen und Forschende können auf den gesamten Quellcode, die Schaltpläne und die Dokumentation zugreifen, diese nach Bedarf anpassen oder erweitern und so individuelle Lösungen und Funktionen implementieren. Die quelloffene Architektur fördert die kollaborative Weiterentwicklung und bietet gleichzeitig eine langfristige Investitionssicherheit, da keine proprietären Abhängigkeiten bestehen.

Die Produktversion RoArm-M2-Pro (EU) wird vormontiert geliefert und enthält Montagematerialien, Halterungen sowie Adapterplatten zur Befestigung von Kameras und Erweiterungsmodulen. Zur Speicherung von Bewegungsabläufen stehen eine Flash-Speicherung auf dem ESP32 sowie JSON-basierte Aufgabenabläufe zur Verfügung. Die Installation zusätzlicher Komponenten wie Kameras, Endeffektoren oder Sensoren wird durch standardisierte Montagepunkte und mitgeliefertes Zubehör erleichtert.

Merkmale im Überblick

• 4-DOF Gelenkstruktur mit Direktantrieb
• 360°-Basisrotation mit omnidirektionalem Arbeitsbereich
• ESP32-Mainboard mit Dual-Core und 240 MHz
• Kompatibilität mit ROS2 und JSON-Protokollen
• Unterstützung von WiFi, ESP-NOW, UART und USB
• Präzisionsencoder mit 12 Bit und 0.088° Rückmeldung
• Dual-Drive Technologie am Schultergelenk für erhöhte Belastbarkeit
• Web-App Steuerung ohne Installation
• Unterstützung für inverse Kinematik im kartesischen Raum
• Speicherung und Wiederholung von Bewegungsabläufen
• Verschiedene Montagearten: Tischklemme, Schiene, fahrbare Plattform
• Erweiterbar mit unterschiedlichen Endeffektoren und Kameras

• Raspberry Pi
• Jetson Orin Nano
• PC über USB
• ROS2-Systeme

• DOF: 4
• Arbeitsbereich: horizontal 1090 mm, vertikal 798 mm
• Betriebsspannung: 12 V, 5 A; unterstützt 3S-LiPo (nicht enthalten)
• Traglast: 0,5 kg bei 0,5 m Ausladung
• Rückführgenauigkeit: ±4 mm
• Servotyp: ST3235 x4, ST3215-HS x1
• Servodrehzahl: 40 rpm (leerlauf, ohne Drehmomentbegrenzung)
• Rotationsbereich: Basis 360°, Schulter 180°, Ellbogen 180°, Hand 135°/270°
• Encoder: 12-Bit magnetisch, 360°
• Servo-Torque: 30 kg·cm bei 12 V
• Kommunikation: WiFi (2.4 GHz), ESP-NOW, UART, USB
• Manuelle Steuerung über Web-Oberfläche
• Datenübertragung: JSON über HTTP, UART, USB
• LED-Leistung: ≤1,5 W
• OLED-Anzeige: 0,91 Zoll
• IMU: 9-DOF, integriert
• Gewicht (Arm): 873,3 ±15 g
• Gewicht (Tischklemme): 290 ±10 g
• Max. Tischkantenstärke für Klemme: < 72 mm

• Integrierte TB6612FNG-Motortreiber, INA219-Spannungsüberwachung
• Flash-Speicherung von Steueraufgaben
• Web- und Desktop-Anwendungen (Open Source)
• Mehrgerätebetrieb über Broadcast- oder Gruppensteuerung (ESP-NOW)
• Drag-and-Drop-Steuerung mit Mausbedienung

• 1x RoArm-M2-Pro (vormontiert)
• 1x Netzteil 12 V, 5 A
• 1x Table Edge Fixing Clamp
• 1x Base Mounting Plate
• 1x Camera Holder
• 1x Expansion Mounting Plate
• 1x End-of-Arm Tooling Expansion Plate
• 1x Zubehörpaket
• 1x Verpackungsbox

• Produkt-Wiki mit Tutorials und Dokumentation

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