许多自制的拾取和放置机器与 CNC 铣床非常相似，这就是您应该从中获取灵感的地方。

该机器由三个线性轴组成，每个线性轴包括：

• 某种线性轴承或导轨，以允许轴自由滑动。
• 某种马达来驱动运动。

这两个部分可能会构成您机器成本的大部分。您的预算非常紧张；您每轴的价格不到 20 美元！我很想说这是不可能的，但我讨厌反对者，我喜欢挑战。

正如您已经指出的那样，您的设计存在缺陷，因为没有任何东西可以真正防止螺纹杆上的零件旋转。它还缺少重要的旋转轴，在放置之前需要将零件旋转到正确的方向。一些设计通过放置一些部件来解决这个问题，然后要求操作员将 PCB 旋转 90º，然后放置更多部件等。您可能想要采用此选项。

您真正的问题是预算，您将不得不非常努力地工作以自己制造许多零件（您可以制造的零件）或以某种方式便宜地找到这些零件（可能来自损坏的机器）。你看的一个地方是旧打印机。它们包含非常漂亮的直线导轨，您可以对其进行回收，包括快速电机和编码器条。

电机：您可以选择两种类型的电机：

• 伺服电机。这些基本上都是你自己编的。它们由直流电机、驱动电机的电子设备、测量电机位置的传感器和一个控制器组成，该控制器计算施加到电机上的功率以使其快速准确地到达正确的位置。
• 步进电机。这种类型的电机不能自由旋转，而是可以命令它一次移动一个步骤。您不需要位置传感器，但您确实需要准确跟踪您在每个方向上走了多少步才能准确了解您的位置，以及您需要走多远才能到达下一个位置。

我会推荐步进电机的方法。大多数小型数控机床都使用这些。您还应该尝试找到支持一些微步进的驱动程序。这不仅可以提高您的分辨率，而且还有助于克服特定速度下的共振。如果你想要快速运动，那么你需要加速。如果您正在加速，那么您可能会达到电机的共振速度并错过步骤。

分辨率：高分辨率并不难实现。例如，如果您使用每转 200 步的步进电机，驱动 M8 螺纹杆（螺距为 1.25mm），那么您可以预期每步产生 1.25mm/200 = 0.00625mm 的运动。但是，这并不意味着您的机器精确到 0.00625 毫米。螺纹非线性、齿隙、步进漂移和其他因素会共同增加您的误差。

软件：为这种机器编写软件并不难，但这都需要时间。为什么不查看开放 PNP 项目。他们的软件已经充满了功能。

复杂：不幸的是，与所有机器人项目一样，您从简单的宏伟目标开始。您通常可以让简单的事情快速运行，但您最终会发现，您确实需要相当多的复杂性才能让事情正常、可靠地运行很长时间。PCB 在一个轴上移动，而磁头在另一个轴上移动，没有什么特别的问题。有人可能认为移动的 PCB 会晃动组件，但这不太可能成为问题。这些组件通常很轻（除非您放置大型连接器或非常大的 IC），并且它们被粘在一团焊膏中。我经常笨拙地将 PCB 搬运到回流炉中，而且我从未见过零件滑出位置。但是，如果您有很多零件要放置，那么您将移动一张相当大的桌子，并且您'

拾取：这将是另一个昂贵的部分，除非你想用吸管来拾取每个部分。真空泵可能非常昂贵（如果您的预算只有 100 美元），而且您还需要一个阀门。您可能还需要制作一个可拆卸的拾取头，以便您可以拾取不同尺寸的零件。小部件需要一个小管（显然），但大部件需要一个更大的管，因为它们更重，并且需要更多的表面积来操作真空。

我首先想到的是你说你基本上没有机械设计经验。有些事情你真的只能通过实践来学习。建造一些东西！

您的设计基本上可以工作，但我相信即使有一点经验，您也会想到改进。因此，获取一些便宜的丝杠和螺母、耦合器或同步带，并构建一个简单地以您需要的精度来回平移的单一平台。如果您总是推出齿隙，甚至可以使用五金店螺纹杆和螺母。事实上，你肯定需要学习处理一个术语：反弹。

我是认真的：在你想得太深之前，先用抽屉滑轨、螺杆和步进电机做一些简单的事情。成本将低于 20 美元，您将学到很多东西。

我处理代码来移动精密机械，令人惊讶的是有多少机会出错。