# spider-robot

**Repository Path**: Spiderm-gh/spider-robot

## Basic Information

- **Project Name**: spider-robot
- **Description**: 一款低成本、开源、6+1 自由度桌面机械臂——Spider
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-07-27
- **Last Updated**: 2026-08-06

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Spider 机械臂

<div align="center">
  <img src="docs/assets/机械臂整体等轴测视图.PNG" alt="Spider 机械臂" width="800"/>
  <p><em>一款低成本、开源、6+1 自由度桌面机械臂</em></p>
</div>

## 项目简介

Spider 是一款 6+1 自由度桌面机械臂（6 个旋转关节 + 1 个末端夹爪），灵感来源于稚晖君开源的 dummy 机械臂。Spider 在 dummy 的基础上，探索了一套 **低成本** 实现方案：

- **机械结构**：采用分体式板状连接件 + T 型槽定位，大幅降低 CNC 加工成本
- **关节驱动**：闭环步进电机 + 国产谐波减速器（宁波普赢科技），兼顾精度与经济性
- **通信方案**：CAN 总线贯穿所有关节，逐级串联，减少线缆
- **控制核心**：STM32F407 + FreeRTOS，支持 OLED 本地菜单与 ROS2 远程控制

## 目录结构

```
Spider/
├── README.md                 ← 本文件
├── mechanical/               ← 机械结构
│   ├── Spider.STEP           ─ 总装模型
│   └── STEP/                 ─ 各零件 STEP 文件
│       └── init_tool/        ─ 3D 打印初始化工具（外骨骼回零装置）
├── hardware/                 ← 嵌入式硬件（立创 EDA .epro 源文件）
│   ├── ProDoc_Spider_v2.1_core.epro         ─ 主控核心板 (STM32F407)
│   ├── ProDoc_Spider_v2.0_power.epro        ─ 主电源板
│   ├── ProDoc_Spider_v2.1_ui.epro           ─ UI 板（OLED 转接）
│   ├── ProDoc_CAN_42_Expand.epro            ─ 42 电机 CAN 拓展板
│   ├── ProDoc_CAN_35_Expand.epro            ─ 35 电机 CAN 拓展板
│   ├── ProDoc_Spider_gripper_v1.0.epro      ─ 夹爪驱动板 (STM32F103)
│   └── ProDoc_Spider_gripper_power_v1.0.epro─ 夹爪电源板
├── firmware/                 ← 嵌入式软件
│   ├── motor_improve/        ─ 主控板固件（STM32F407 + FreeRTOS）
│   │   ├── Core/Src/main.c       ─ 主程序入口 & CAN 回调
│   │   ├── Core/Src/freertos.c   ─ FreeRTOS 任务（UI、CAN 收发）
│   │   ├── Core/Src/motor.c      ─ 步进电机驱动 API（张大头协议）
│   │   ├── Core/Src/gripper.c    ─ 夹爪 CAN 控制
│   │   ├── Core/Src/oled.c       ─ OLED 屏幕驱动（SSD1306）
│   │   └── Core/Inc/         ─ 头文件
│   └── Gripper/              ─ 夹爪驱动板固件（STM32F103 裸机）
│       ├── Core/Src/main.c       ─ CAN 接收 → PWM 控制舵机
│       └── Core/Inc/             ─ 头文件
└── docs/                     ← 文档
    ├── mechanical_docs.md    ─ 机械结构文档
    ├── hardware_docs.md      ─ 嵌入式硬件文档
    ├── firmware_docs.md      ─ 嵌入式软件文档
    ├── ros2_docs.md          ─ ROS2 通信协议文档
    ├── bom.md                ─ 物料清单
    └── assets/               ─ 图片资源
```

## 文档索引

| 文档 | 内容 |
|------|------|
| [`docs/mechanical_docs.md`](docs/mechanical_docs.md) | 机械结构设计思路、关节驱动配置、分体式连接件、装配说明 |
| [`docs/hardware_docs.md`](docs/hardware_docs.md) | 嵌入式硬件总体方案、各 PCB 功能说明、CAN 总线布线 |
| [`docs/firmware_docs.md`](docs/firmware_docs.md) | 主控固件架构、电机 API、回零流程、OLED 菜单操作 |
| [`docs/bom.md`](docs/bom.md) | 机械 + 电子完整物料清单 |
| [`docs/ros2_docs.md`](docs/ros2_docs.md) | ROS2 ↔ STM32 串口通信协议 |

## 关键特性

- **6+1 自由度**：J1-J3（42 步进 + 50:1 谐波）、J4-J5（35 步进 + 50:1 谐波）、J6（35 步进直驱）
- **低加工成本**：分体式板件设计，单个连接件 CNC 成本不到 10 元
- **CAN 总线通信**：逐级串联，6 个关节 + 1 个夹爪挂载同一条总线
- **OLED 交互菜单**：6 种模式（待机/设零/硬件回零/工作回零/ROS2 孪生/ESP32 遥控）
- **ROS2 支持**：串口透传，50Hz 关节状态反馈，支持数字孪生
- **外骨骼回零工具**：3D 打印辅助对准，解决断电丢失零点问题

## 开源许可

本项目采用 [MIT License](LICENSE) 开源。