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PhysiClaw 装配手册

我们打造能在真实世界中与你互动的智能体

VERSION 2026-10-16
目录PhysiClaw.ai
22
简介PhysiClaw.ai

PhysiClaw

PhysiClaw 是能与物理世界交互的智能体。它通过点击屏幕操作手机,因此需要一套硬件来执行点击。本手册介绍这套硬件的装配。硬件分为三部分。CoreXY 结构在 X/Y 平面内移动。触控机构沿 Z 轴按压屏幕。摄像头观察屏幕。

准备工作

请通读本手册。对照物料清单清点已购零件。确认没有缺漏。装配一台 PhysiClaw 约需 3 小时,请预留足够时间。

反馈问题

如果发现本手册有错误,或有改进建议,请到 GitHub 提交 issue(github.com/physiclaw/PhysiClaw/issues)。请写明相关页码,并简要描述问题。也欢迎附上带标注的截图。我们会根据反馈定期更新手册。

33
五金件 — 参考PhysiClaw.ai
内六角圆柱头螺栓(SHCS)

内六角圆柱头螺栓(SHCS)

圆柱头,内六角驱动。

ISO 4762 / DIN 912

内六角半圆头螺栓(BHCS)

内六角半圆头螺栓(BHCS)

半圆头,内六角驱动。用于需要低螺栓头、但不要求齐平的位置。

ISO 7380-1

内六角沉头螺栓(FHCS)

内六角沉头螺栓(FHCS)

90° 沉头,内六角驱动。螺栓头与表面齐平。用于零件表面不允许有凸起的位置。

ISO 10642 / DIN 7991

垫片

垫片

5×8×0.5 垫片。叠在每个惰轮下面,调整轴向间隙。

5×8×0.5

六角螺母

六角螺母

与螺栓配合,把零件牢固夹紧。

ISO 4032 / DIN 934

四方螺母

四方螺母

四方螺母嵌在打印件的方槽内,供螺栓拧入。

DIN 557

44
五金件 — 参考PhysiClaw.ai
滑块 T 型螺母(端部滑入)

滑块 T 型螺母(端部滑入)

从型材开口端滑入槽内。拧紧螺栓时,螺母向上提起,卡在槽口内侧边缘。

船形 T 型螺母(任意位置放入)

船形 T 型螺母(任意位置放入)

在型材的任意位置平放入槽内。旋转 90° 即卡紧。

GT2 同步轮

GT2 同步轮

20 齿同步轮。每根电机轴上装一个,用紧定螺钉顶住轴的 D 形切面锁紧。同步轮带动 GT2 同步带。

GT2 · 20 齿 · 孔径 5 mm · 带宽 6 mm

GT2 惰轮(带齿)

GT2 惰轮(带齿)

带齿惰轮,与同步带的齿面啮合。

GT2 · 20 齿 · 孔径 5 mm · 带宽 6 mm

GT2 惰轮(光面)

GT2 惰轮(光面)

光面惰轮,贴着同步带的平背面滚动。

孔径 5 mm · 带宽 6 mm

一字连接板

一字连接板

2 孔平板,M5 孔间距 20 mm。

55
五金件 — 工具PhysiClaw.ai
fastener_50_hex_driver assembled

内六角扳手规格

M3 半圆头/沉头螺栓用 2 mm。M5 半圆头/沉头螺栓用 3 mm。M6 圆柱头螺栓用 5 mm。2 mm 和 3 mm 使用最多,各备一把优质扳手。

66
3D 打印件PhysiClaw.ai
77
PhysiClaw.ai
第 01 节

框架

四根 2040 铝型材组成底座框架。其余零件都装在框架上。确认框架四角成直角。方正的框架是后续运动精度的基础。

88
框架frame_10PhysiClaw.ai
frame_10_extrusion_tnut exploded

先装滑块螺母

校正框架四角前,先把每颗滑块螺母滑入型材槽。

物料清单
组件规格数量
2040 铝型材345 mm · 沉孔2
2040 铝型材190 mm2
T 型螺母滑块螺母 M58
99
框架frame_20PhysiClaw.ai
frame_20_SHCS exploded

方向约定

本手册中的上、下、左、右均以本图视角为准。

短型材放在顶部

把带 4 颗滑块螺母的短型材放在顶部。

沉孔朝外

把长型材的沉孔端朝外。每个沉孔对准短型材端面螺纹孔。

先校正,再拧紧

1. 把每颗 M6×20 圆柱头螺栓穿过长型材沉孔。2. 全部拧入短型材端面螺纹孔,拧到贴合。3. 在平整台面上把框架校正至四角垂直。4. 全部拧紧。

物料清单
组件规格数量
圆柱头螺栓M6×208
1010
框架frame_30 · frame_31PhysiClaw.ai
frame_31_bracket assembled
frame_30_bracket_tnut exploded

框架加固

每角用一块一字连接板加固。1. 把 2 颗 M5×10 半圆头螺栓穿过连接板。2. 各拧上船形螺母,暂不拧紧。3. 把连接板连同螺母放入框架转角。4. 拧紧螺栓。

物料清单
组件规格数量
一字连接板40 × 18 × 4 mm4
半圆头螺栓M5×108
T 型螺母船形螺母 M58
1111
框架frame_40 · frame_41PhysiClaw.ai
frame_41_bumper assembled
frame_40_bumper_tnut exploded

支脚朝下

橡胶脚垫是机器的支脚。装在框架底面四角。

脚垫螺栓

如果脚垫自带螺栓,直接使用自带螺栓,尺寸相符。

物料清单
组件规格数量
橡胶脚垫Ø20 × 22 mm4
半圆头螺栓M5×164
T 型螺母船形螺母 M54
1212
PhysiClaw.ai
第 02 节

惰轮

框架四角各装一个惰轮组,全部用光面惰轮。惰轮贴着 GT2 同步带的平背面滚动,让同步带在转角处转向。每个惰轮支座与转角处的水平一字连接板相距 2 mm,四角因此对称。

1313
惰轮idler_10PhysiClaw.ai
idler_10_lu exploded
idler_10_lu assembled

先装中间的螺栓螺母

先把 M5 四方螺母和 M5×10 半圆头螺栓放进中间的沉孔。两侧惰轮装上后会挡住这个沉孔。

检查惰轮

装好惰轮后,确认每个惰轮都能自由转动。

平的一面朝向螺栓

放入时平的一面朝向螺栓。

侧面螺母放不进时

打印件方槽内可能有残留粉末。如果侧面四方螺母放不到位,用小螺丝刀或细针清理方槽。

物料清单
组件规格数量
惰轮支座SLS/MJF 3D 打印1
惰轮GT2 20T,光面3
半圆头螺栓M5×101
轴肩螺栓Ø5×10×M41
轴肩螺栓Ø5×20×M41
四方螺母M42
四方螺母M51
垫片5×8×0.53
1414
惰轮idler_12PhysiClaw.ai
idler_12_lu exploded
idler_12_lu assembled

与框架的两处连接

中间的 M5 螺栓拧入型材槽内的滑块螺母。一字连接板连接惰轮支座和框架。连接板上较长的 M5×12 半圆头螺栓拧入惰轮支座的预埋四方螺母。M5×10 半圆头螺栓拧入型材槽内的船形螺母。

与转角一字连接板留 2 mm 间隙

惰轮支座与框架转角处的水平一字连接板之间,留 2 mm 间隙。

物料清单
组件规格数量
一字连接板40 × 18 × 4 mm1
半圆头螺栓M5×101
半圆头螺栓M5×121
T 型螺母船形螺母 M51
1515
惰轮idler_20PhysiClaw.ai
idler_20_ru exploded
idler_20_ru assembled

惰轮组高度统一 18 mm

惰轮高 8.5 mm、轴套高 9 mm、垫片厚 0.5 mm。用垫片和轴套把每个惰轮组统一调到 18 mm。

轴套总高应为 9 mm

轴套高 9 mm。如果买不到 9 mm 轴套,用较短的轴套叠加到 9 mm。

物料清单
组件规格数量
惰轮支座SLS/MJF 3D 打印1
惰轮GT2 20T,光面3
半圆头螺栓M5×101
轴肩螺栓Ø5×20×M42
四方螺母M42
四方螺母M51
轴套5×10×91
垫片5×8×0.53
1616
惰轮idler_22PhysiClaw.ai
idler_22_ru exploded
idler_22_ru assembled

长螺栓拧入惰轮支座

螺栓分配与左边的惰轮支座相同。M5×12 拧入惰轮支座,M5×10 拧入型材槽。

间隙与左边的惰轮支座一致

与左边的惰轮支座一样,留 2 mm 间隙。

物料清单
组件规格数量
一字连接板40 × 18 × 4 mm1
半圆头螺栓M5×101
半圆头螺栓M5×121
T 型螺母船形螺母 M51
1717
惰轮idler_30PhysiClaw.ai
idler_30_ld exploded
idler_30_ld assembled

电机 A 的惰轮在下层

这个惰轮承载电机 A 的同步带。不加轴套,因此位于下层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮支座SLS/MJF 3D 打印1
惰轮GT2 20T,光面1
半圆头螺栓M5×101
轴肩螺栓Ø5×10×M41
四方螺母M41
垫片5×8×0.51
1818
惰轮idler_31PhysiClaw.ai
idler_31_ld exploded
idler_31_ld assembled

与转角一字连接板留 2 mm 间隙

这个惰轮支座与框架转角处的水平一字连接板之间,也留 2 mm 间隙。

1919
惰轮idler_40PhysiClaw.ai
idler_40_rd exploded
idler_40_rd assembled

电机 B 的惰轮在上层

这个惰轮承载电机 B 的同步带。9 mm 轴套把惰轮垫高到上层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮支座SLS/MJF 3D 打印1
惰轮GT2 20T,光面1
半圆头螺栓M5×101
轴肩螺栓Ø5×20×M41
四方螺母M41
轴套5×10×91
垫片5×8×0.51
2020
惰轮idler_41PhysiClaw.ai
idler_41_rd exploded
idler_41_rd assembled

间隙与左边的惰轮支座一致

与左边的惰轮支座一样,留 2 mm 间隙。

2121
PhysiClaw.ai
第 03 节

电机

两台 42 步进电机装在框架顶部的型材上,左右各一。电机驱动 CoreXY 同步带,带动 X 滑座移动。

2222
电机motor_10PhysiClaw.ai
motor_10_bracket exploded
motor_10_bracket assembled

注意接线端子的朝向

确认电机接线端子朝向与图一致。朝向决定后续布线的空间。

电机 A 的轴套高度

电机 A 的轴套高度必须为 8 mm。

按对角顺序拧紧

1. 先用手拧上 4 颗电机螺栓。2. 按对角成对拧紧。这样电机才能平贴支架。

物料清单
组件规格数量
电机支架60×42×31
电机42 步进电机1
半圆头螺栓M3×64
半圆头螺栓M5×162
轴套6×12×82
2323
电机motor_11PhysiClaw.ai
motor_11_frame exploded
motor_11_frame assembled

电机 A

左边的电机是电机 A。

螺栓暂不拧紧

先拧到贴合。同步带张紧后再拧紧。

2424
电机motor_20PhysiClaw.ai
motor_20_bracket exploded
motor_20_bracket assembled

这里用更高的轴套

电机 B 的轴套高度必须为 12 mm。

右边电机镜像安装

安装方式与左边电机相同,但左右镜像。接线端子朝右。

物料清单
组件规格数量
电机支架60×42×31
电机42 步进电机1
半圆头螺栓M3×64
半圆头螺栓M5×202
轴套6×12×122
2525
电机motor_21PhysiClaw.ai
motor_21_frame exploded
motor_21_frame assembled

电机 B

右边的电机是电机 B,与左边镜像。

螺栓暂不拧紧

先拧到贴合。同步带张紧后再拧紧。

2626
电机motor_30PhysiClaw.ai
motor_30_pulley exploded
motor_30_pulley assembled

两种高度

电机 A 和电机 B 的同步带高度不同。电机 A 的同步轮(左)位于下层同步带平面。电机 B 的同步轮(右)位于上层同步带平面。把每个同步轮沿电机轴滑到对应的平面。

紧定螺钉

1. 把一颗紧定螺钉对准 D 形切面拧紧。2. 拧紧另一颗。

螺纹胶加固

先确认同步轮和惰轮已对齐,再给每颗紧定螺钉涂螺纹胶。同步轮松动会导致运动失准,是用户反馈最多的问题。也可以等装好同步带后再涂。

物料清单
组件规格数量
同步轮GT2 20T,6 mm2
2727
PhysiClaw.ai
第 04 节

直线运动

PhysiClaw 的 X/Y 运动采用 CoreXY 结构,由三根 MGN9H 导轨导向。左右两根导轨用作 Y 轴,横跨其间的一根用作 X 轴。X 轴与 Y 导轨相接的两处是 XY 连接件,每个连接件装两个惰轮。每个滑块都要留在导轨上。滑块一旦滑出导轨,钢珠散落,滑块随之损坏。

2828
直线运动linear_10PhysiClaw.ai
linear_10_y exploded
linear_10_y assembled

安装滑块

有些滑块出厂时套在塑料假轨上。不要把滑块从假轨上取下,否则钢珠容易散落。1. 把假轨与导轨端面对齐。2. 把滑块从假轨推入导轨。

装配两根 Y 导轨

Y 轴用两根相同的导轨。

清洁导轨并涂润滑脂

MGN9H 导轨出厂时涂有防锈油。安装前把防锈油擦净。然后给滑块涂润滑脂,使其滑动顺畅、更耐用。导轨始终不可沾水。

船形螺母先挂在螺栓上

1. 每个孔拧入一颗 M3×8 半圆头螺栓。2. 每颗螺栓末端挂一颗船形螺母。3. 把导轨放到型材上,螺母落入槽内。4. 把螺栓拧到贴合。

让滑块留在导轨上

让滑块始终留在导轨上。滑块一旦滑出导轨,钢珠散落,滑块随之损坏。

物料清单
组件规格数量
直线导轨MGN9H, 240 mm2
半圆头螺栓M3×824
T 型螺母船形螺母 M324
2929
直线运动linear_11PhysiClaw.ai
linear_11_y exploded

导轨端面紧靠惰轮支座

调整远离电机一侧的惰轮支座。确认两根 Y 导轨的末端都紧靠支座。

Y 导轨暂不拧紧

两根 Y 导轨的螺栓只拧到贴合。先装 X 横梁。横梁滑动顺畅后,再拧紧。

3030
直线运动linear_20PhysiClaw.ai
linear_20_joint exploded
linear_20_joint assembled

平直的一面朝向电机

左右两个连接件互为镜像。安装时,平直的一面都朝向电机。

按对角顺序拧紧

1. 拧入 4 颗螺栓。2. 按对角成对拧紧。这样连接件才能平贴滑块。

物料清单
组件规格数量
XY 连接件(左)SLS/MJF 3D 打印1
XY 连接件(右)SLS/MJF 3D 打印1
沉头螺栓M3×108
3131
直线运动linear_30PhysiClaw.ai
linear_30_x exploded
linear_30_x assembled

先装好 X 横梁的 T 型螺母

从两端各滑入一颗 M5 滑块螺母。

物料清单
组件规格数量
1020 铝型材185 mm1
T 型螺母滑块螺母 M52
3232
直线运动linear_31PhysiClaw.ai
linear_31_x exploded

检查 X 横梁

用手沿 Y 导轨推动 X 横梁。如果横梁卡滞,重新校正 Y 导轨。

需要耐心

1. 把几颗 Y 导轨螺栓拧到贴合。2. 推动 X 横梁,感受阻力。3. 微调 Y 导轨。4. 再次推动。5. 横梁滑动顺畅后,把螺栓从中间向两端拧紧。此过程可能需要几分钟。

物料清单
组件规格数量
沉头螺栓M5×122
3333
直线运动linear_32PhysiClaw.ai
linear_32_x exploded
linear_32_x assembled

X 导轨

安装方式与 Y 导轨相同。1. 拧入螺栓,船形螺母挂在末端。2. 把导轨放到型材上,螺母落入槽内。3. 拧紧螺栓。

物料清单
组件规格数量
直线导轨MGN9H, 150 mm1
半圆头螺栓M3×87
T 型螺母船形螺母 M37
3434
直线运动linear_33PhysiClaw.ai
linear_33_x exploded

检查两根轴

确认滑块能沿 X 导轨顺畅滑动。确认整根横梁仍能沿 Y 导轨自由滑动。如有卡滞,重新校正那根导轨,再拧紧其螺栓。

3535
直线运动linear_40PhysiClaw.ai
linear_40_idler_lj1 exploded
linear_40_idler_lj1 assembled

电机 B 的惰轮在上层

这个惰轮装在左连接件上,承载电机 B 的同步带。加 9 mm 轴套,因此位于上层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮GT2 20T,光面1
轴肩螺栓Ø5×20×M41
轴套5×10×91
垫片5×8×0.51
3636
直线运动linear_41PhysiClaw.ai
linear_41_idler_lj1 exploded
linear_41_idler_lj1 assembled

使用正确的孔位

把惰轮装在左连接件的上孔。

物料清单
组件规格数量
四方螺母M41
3737
直线运动linear_42PhysiClaw.ai
linear_42_idler_lj2 exploded
linear_42_idler_lj2 assembled

电机 A 的惰轮在下层

这里用带齿惰轮,不要用光面惰轮。

这个惰轮承载电机 A 的同步带。不加轴套,因此位于下层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮GT2 20T,带齿1
轴肩螺栓Ø5×10×M41
垫片5×8×0.51
3838
直线运动linear_43PhysiClaw.ai
linear_43_idler_lj2 exploded
linear_43_idler_lj2 assembled
物料清单
组件规格数量
四方螺母M41
3939
直线运动linear_44PhysiClaw.ai
linear_44_idler_rj1 exploded
linear_44_idler_rj1 assembled

电机 A 的惰轮在下层

这个惰轮装在右连接件的上孔,承载电机 A 的同步带。不加轴套,因此位于下层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮GT2 20T,光面1
轴肩螺栓Ø5×10×M41
垫片5×8×0.51
4040
直线运动linear_45PhysiClaw.ai
linear_45_idler_rj1 exploded
linear_45_idler_rj1 assembled
物料清单
组件规格数量
四方螺母M41
4141
直线运动linear_46PhysiClaw.ai
linear_46_idler_rj2 exploded
linear_46_idler_rj2 assembled

电机 B 的惰轮在上层

这里用带齿惰轮,不要用光面惰轮。

这个惰轮装在右连接件上,承载电机 B 的同步带。加 9 mm 轴套,因此位于上层同步带平面。

物料清单
组件规格数量
惰轮GT2 20T,带齿1
轴肩螺栓Ø5×20×M41
轴套5×10×91
垫片5×8×0.51
4242
直线运动linear_47PhysiClaw.ai
linear_47_idler_rj2 exploded
linear_47_idler_rj2 assembled

检查全部四个惰轮

确认每个惰轮的孔位正确。

物料清单
组件规格数量
四方螺母M41
4343
PhysiClaw.ai
第 05 节

同步带

PhysiClaw 的 CoreXY 结构由两条 GT2 同步带驱动,即电机 A 的同步带和电机 B 的同步带。两条同步带分别位于上层和下层同步带平面,互不交叉。两条同步带的张力必须一致,运动才能准确。

4444
同步带belt_10 · belt_11PhysiClaw.ai
belt_10_motor_a exploded
belt_11_clamp_show assembled

装电机 A 的同步带

电机 A 的同步带是一整条开口带。两端夹在 X 滑座上。同步带全程保持在同一平面。齿面咬合同步轮和带齿惰轮。背面贴着光面惰轮。

夹具自锁

1. 把同步带的每一端穿入夹具底部的槽。2. 绕过立柱。3. 折回贴在带身上,让齿与齿咬合。这样即可固定同步带,无需额外紧固件。

滑动电机张紧同步带

电机 A 的 2 颗 M5 螺栓拧到贴合,暂不拧紧。1. 夹入同步带两端。2. 滑动电机张紧同步带。

物料清单
组件规格数量
同步带GT2-6 mm,开口带1
4545
同步带belt_20PhysiClaw.ai
belt_20_clamp exploded
belt_20_clamp assembled

先夹好同步带,再装夹具

把夹具装到 X 滑座前,确认电机 A 的同步带已卡入夹具底部的槽。

把电机 B 的同步带裁成相同长度

把电机 A 的同步带装入夹具前,先把电机 B 的同步带裁成相同长度。

物料清单
组件规格数量
同步带夹具SLS/MJF 3D 打印1
半圆头螺栓M3×84
4646
同步带belt_30 · belt_11PhysiClaw.ai
belt_30_motor_b exploded
belt_11_clamp_show assembled

装电机 B 的同步带

把电机 B 的同步带沿上层同步带平面布置,不与电机 A 的同步带交叉。两端同样夹到 X 滑座上。

检查同步带

两条同步带装好后,用手推动 X 滑座,沿各个方向走完整个行程。滑座应全程顺畅、阻力均匀。阻力只来自电机。确认没有卡滞、干涉、扭转和异常噪声。确认两条同步带仍各在一层平面内。

螺纹胶加固

同步轮已对齐。如果紧定螺钉尚未涂螺纹胶,现在涂上。

4747
同步带belt_30PhysiClaw.ai
belt_30_motor_b assembled
75 Hz

同步带张力

两条同步带的张力要一致。张力略有差别,龙门架就会偏斜。微调张力时,滑动对应的电机。调好后,拧紧电机支架的螺栓。

拨动同步带

快速检查:1. 把 X 滑座推到电机一侧尽头。2. 用手指拨动图中标出的两条同步带。两条同步带的手感和声音应基本相同。音高一致,说明张力大致相等。

220 mm 处 75 Hz

精确检查:1. 把 X 滑座停在标记位置。2. 逐条拨动同步带。3. 用手机调音 App 测量频率。4. 把两条同步带调到同一频率,约 75 Hz。

4848
PhysiClaw.ai
第 06 节

触控机构

把电容触控笔尖装到推拉式电磁铁上。再把两者一起装到 X 滑座上。

4949
触控机构tapz_10PhysiClaw.ai
tapz_10_solenoid_tip exploded
tapz_10_solenoid_tip assembled

安装触控笔尖

电磁铁底端出厂时拧有一颗螺母。1. 拧下螺母。2. 在原位拧上触控笔尖。

先接长引线

把电磁铁装到支架上之前,先接长正负极引线。方法见“接线 — 接长引线”。

物料清单
组件规格数量
推拉式电磁铁12 V,2×M3,孔距 15 mm1
触控笔尖导电布头 Ø7 mm1
5050
触控机构tapz_11PhysiClaw.ai
tapz_11_solenoid_attach exploded
tapz_11_solenoid_attach assembled

十对高度调节孔

支架上有 10 对孔,间距 1 mm。先选一对安装。以后可按 1 mm 步进调整触控笔高度。

引线走线

1. 按图把电磁铁的正负极引线从支架侧面的方孔穿入。2. 向上从顶部方孔引出。

电磁铁接地

1. 把接地线剥出的铜线夹在电磁铁外壳和支架之间。2. 拧紧其中一颗支架螺栓压住铜线。3. 把接地线从下方另一个方孔穿出,与正负极引线汇合。

使用 6 mm 长度螺栓

过长的螺栓会挤压线圈,损坏电磁铁。

物料清单
组件规格数量
电磁铁支架SLS/MJF 3D 打印1
半圆头螺栓M3×62
5151
触控机构tapz_20PhysiClaw.ai
tapz_20_solenoid_mount exploded
tapz_20_solenoid_mount assembled

把电磁铁装到同步带夹具上

用 6 颗螺栓把电磁铁组件固定在同步带夹具上。以后调整触控笔高度时,把组件移到另一对孔上。

物料清单
组件规格数量
半圆头螺栓M3×84
沉头螺栓M3×102
四方螺母M36
5252
PhysiClaw.ai
第 07 节

手机托架

两根横梁装在框架底面,承载 3D 打印的手机托架。手机屏幕朝上放入托架,水平置于触控笔下方。手机左上角抵住托架内角。

5353
手机托架phone_10PhysiClaw.ai
phone_10_extrusion exploded
phone_10_extrusion assembled

装配两根横梁

为托架装配两根相同横梁。

物料清单
组件规格数量
1020 铝型材230 mm,端孔 M52
半圆头螺栓M5×164
T 型螺母船形螺母 M54
5454
手机托架phone_20PhysiClaw.ai
phone_20_bed_tnut exploded
phone_20_bed_tnut assembled
物料清单
组件规格数量
手机托架SLS/MJF 3D 打印1
沉头螺栓M3×84
T 型螺母船形螺母 M34
5555
手机托架phone_30PhysiClaw.ai
phone_30_bed_extrusion assembled

把托架放到横梁上

1. 把两根横梁平行摆放,开槽面朝上。2. 把托架的 T 型螺母放入槽内。3. 拧紧螺栓。

5656
手机托架phone_40PhysiClaw.ai
phone_40_bed_frame assembled

安装手机托架

把框架翻转过来操作更方便。1. 把框架翻转过来,底面朝上。2. 把每根横梁的 T 型螺母滑入框架底面的型材槽。

放置手机

把手机放到托架上,抵住左上角。在整个屏幕范围内推动 X 滑座。确认触控笔尖能触及屏幕的每个位置。

调整电磁铁高度

调整电磁铁高度,使触控笔尖恰好稳定接触屏幕。电磁铁过低时无法完全吸合,吸力不足以压住笔尖。笔尖弹回,长按和滑动都会失败。电磁铁过高时,笔尖够不到屏幕,或接触面太小。

让屏幕保持水平

后置摄像头的凸起会顶起手机一角,手机无法放平。在较低的一边垫几张纸或一片薄卡纸。垫到屏幕水平为止。确认触控笔点击时手机不晃动、不移位。稍有倾斜或松动,点击就会失准。

5757
PhysiClaw.ai
第 08 节

控制板

控制板安装在框架前方。电磁铁引线用螺旋缠绕带与特氟龙管缠成一束。特氟龙管增加线束刚性,使线束保持形状,避开电机和同步带。管的两端分别固定在框架上的导管支架和 X 滑座上。

5858
控制板board_10PhysiClaw.ai
board_10_holder_tnut exploded
board_10_holder_tnut assembled

装上 T 型螺母

把 2 颗 M5 沉头螺栓拧入 T 型螺母。暂不拧紧,下一步再拧紧。

物料清单
组件规格数量
控制板支架SLS/MJF 3D 打印1
沉头螺栓M5×122
T 型螺母船形螺母 M52
5959
控制板board_20PhysiClaw.ai
board_20_frame assembled
board_20_frame assembled

安装控制板支架

装在顶部型材的外侧面。

6060
控制板board_30PhysiClaw.ai
board_30_pcb exploded
board_30_pcb assembled

安装控制板

用 4 组螺栓和螺母。下方 2 颗螺母被遮挡,图中未画出。

物料清单
组件规格数量
控制板MKS DLC32 V2.11
半圆头螺栓M3×104
四方螺母M34
6161
控制板board_31PhysiClaw.ai
board_31_tube_tnut exploded
board_31_tube_tnut assembled

装上 T 型螺母

把 2 颗 M5 沉头螺栓拧入 T 型螺母。暂不拧紧,下一步再拧紧。

物料清单
组件规格数量
导管支架SLS/MJF 3D 打印1
沉头螺栓M5×122
T 型螺母船形螺母 M52
6262
控制板board_32PhysiClaw.ai
board_32_tube_holder assembled
board_32_tube_holder assembled

安装导管支架

装在顶部型材上,紧邻控制板。特氟龙管的固定端插入支架的 4 mm 孔。

6363
控制板board_40PhysiClaw.ai
board_40_teflon assembled

大致长度

把特氟龙管截到约 400 mm。长度要能从导管支架到达 X 滑座的最远位置。

固定电磁铁引线

用捆扎带把电磁铁引线固定在导管支架上。否则电磁铁动作时会带动控制板端子处的引线晃动。引线反复晃动会使接触松动,电磁铁便无法点击屏幕。

PTFE 和 FEP

PTFE(乳白色)或 FEP(透明)均可。

螺旋缠绕成束

用螺旋缠绕带把电磁铁引线沿特氟龙管全长缠成一束。不要把引线穿入管内。

物料清单
组件规格数量
特氟龙管Ø4/2, 400 mm1
螺旋缠绕带Ø4,约 400 mm1
6464
PhysiClaw.ai
第 09 节

摄像头

摄像头装在框架右侧,正对手机屏幕。

6565
摄像头camera_10PhysiClaw.ai
camera_10_bracket exploded
camera_10_bracket assembled

1/4-20 英制,不是公制

金属软管用 1/4-20 圆柱头螺栓和六角螺母。1/4-20 是英制三脚架螺纹(约 6.35 mm)。不要用 M6 代替。

英制工具

1/4-20 圆柱头螺栓用 3/16" 内六角扳手。1/4-20 六角螺母用 7/16"(或公制 11 mm)开口扳手。也可用尖嘴钳代替。无需专门购买工具。

物料清单
组件规格数量
角码2ר6.5 mm1
半圆头螺栓M5×101
T 型螺母船形螺母 M51
圆柱头螺栓1/4-20×16(英制)1
六角螺母1/4-20(英制)1
6666
摄像头camera_20PhysiClaw.ai
camera_20_gooseneck exploded
camera_20_gooseneck assembled

拧上金属软管

把金属软管的内螺纹端拧到螺柱上,直到贴紧六角螺母。

物料清单
组件规格数量
金属软管Ø10×300, 1/4-20 M/F1
6767
摄像头camera_30PhysiClaw.ai
camera_30_mount exploded
camera_30_mount assembled

拧上摄像头

把摄像头的 1/4-20 内螺纹拧到金属软管的外螺纹螺柱上,直到顶住台肩。

物料清单
组件规格数量
摄像头4K 高清,自动对焦1
6868
摄像头camera_40PhysiClaw.ai
camera_40_frame assembled

用下方的型材槽

把角码装进右侧型材外侧面的下方型材槽。

调整摄像头朝向

弯折金属软管,使摄像头正对手机屏幕。把传感器长边与手机长边对齐。

检查摄像头

确认摄像头固定牢靠,不会移位或晃动。

USB 线走线

用捆扎带把摄像头的 USB 线沿金属软管固定,避免碰到同步带。

6969
PhysiClaw.ai
第 10 节

接线

把控制板的步进电机驱动输出接到电机。把电磁铁接到主轴(Spindle)输出,并接地。

7070
接线wire_10PhysiClaw.ai
wire_10_tmc2209 exploded
wire_10_tmc2209 assembled

先断电

控制板通电时,切勿插拔驱动。

注意方向

不要把 TMC2209 装反。否则上电时可能烧毁。压入前,确认每个驱动的引脚标识与板上丝印一致。

经验法则

彩色引脚对彩色,黑色对黑色。

散热片

TMC2209 驱动模块通常自带散热片。把散热片贴在驱动芯片顶部。

物料清单
组件规格数量
电机驱动TMC22092
7171
接线wire_10PhysiClaw.ai
wire_10_tmc2209 assembled
camera_40_frame assembled
电机 B(X)
电机 A(Y1)
电磁铁(主轴)
电源(直流输入)
USB 串口
电机 A
电机 B

接线对应

控制板使用标准 GRBL 轴输出,映射如下:X 轴步进电机驱动接电机 B,Y1 轴步进电机驱动接电机 A,主轴(Spindle)输出接电磁铁。

无需分极性

电磁铁的两根引线可任意接主轴(Spindle)端子。

电机线接头

电机侧为 6 针 PH2.0(2.0 mm 间距),2 针空置。控制板侧为 4 针 XH2.54(2.54 mm 间距)。接头带防呆结构,仅能单向插入。把插头凸起对准插座缺口。切勿强行插入。

物料清单
组件规格数量
电源适配器12 V 2 A1
电机配线XH2.542
数据线USB 串口1
7272
接线wire_splicePhysiClaw.ai
wire splice

接长引线

电磁铁原装引线不够长,接不到控制板。给 12 V 和 GND 引线各接长一段导线。

原装引线不超过 50 mm

接长前,先把原装引线剪到 50 mm 以内。这样接头就避开了线束弯曲最大的位置。接头若随每次动作弯折,会疲劳断裂。

错开接头

把两个接头错开约 10 mm,不要并排。

连接

焊接每个接头,再套上热缩管。没有焊接工具时,先拧紧接头,再用电工胶带缠紧。

物料清单
组件规格数量
导线0.3 mm²1
7373
接线tapz_10PhysiClaw.ai
tapz_10_solenoid_tip assembled

给触控笔接地

触控笔装在电磁铁的铁芯上。铁芯通过金属回位弹簧与外壳相连。不要用控制板的 GND。把外壳接地。铁芯和触控笔尖随之接地。

为什么要接地

电容屏通过触摸物与大地的电容耦合感应触摸。手指能触发屏幕,是因为人体是与大地相连的大导体。未接地的触控笔与大地的耦合太弱。点击时屏幕的电荷分布变化很小,识别就不稳定。接到可靠的接地点后,耦合恢复,触摸识别随之稳定。

接地方法

切勿把接地线插入墙壁插座。把外壳接到大地。最简单的办法是用台式电脑机箱。电脑经三脚插座接地,把接地线夹在机箱裸露的金属上即可。机箱经市电地线连到大地,接地参考稳定。

三根线

电磁铁有三根线:正极(+)、负极(−)和接地线。1. 把接地线和正负极引线一起缠入线束。2. 把线束引到控制板支架。3. 把正负极引线接到控制板的主轴(Spindle)端子。

警告

切勿把接地线插入墙壁插座。市电(220 V/120 V)足以致命。接地线一旦碰到火线,会造成致命触电。手机和设备也会瞬间烧毁。只能接到已确认可靠的接地点。

7474
PhysiClaw.ai
第 11 节

物料清单

这是整台机器的完整零件清单。装配前,按清单备齐零件。

7575
物料清单11 — BOMPhysiClaw.ai
类别组件规格数量用途
框架欧标 2040 铝型材,黑色阳极氧化长度 345 mm,40 mm 宽面两端各开两个 M6 沉孔,距端面 10 mm,配 M6 内六角圆柱头螺栓2框架长边
长度 190 mm,两端攻丝 M62框架短边
欧标 1020 铝型材长度 185 mm1龙门架横梁
长度 230 mm,距两端 10 mm 开 M5 通孔2手机托架横梁
定制件3D 打印件选择性激光烧结(SLS)或多射流熔融(MJF),PA12 尼龙(或同等材料),黑色11惰轮支座(前后各两个)、XY 连接件(左)、XY 连接件(右)、同步带夹具、电磁铁支架、手机托架、控制板支架、导管支架
直线导轨MGN9H 导轨导轨长度 240 mm2Y 轴导轨
导轨长度 150 mm1X 轴导轨
MGN9H 滑块H 型加长滑块,4×M3,安装孔距 15 × 16 mm3每根导轨一个
运动组件同步轮GT2 20齿,孔径 5 mm,带宽 6 mm2电机驱动轮
惰轮GT2 20齿 光面,孔径 5 mm,带宽 6 mm10CoreXY 同步带换向
GT2 20齿 带齿,孔径 5 mm,带宽 6 mm2CoreXY 同步带换向
同步带GT2,带宽 6 mm,5 米/卷1CoreXY 同步带
7676
物料清单(续)11 — BOMPhysiClaw.ai
类别组件规格数量用途
电子元件控制板MKS DLC32 V2.1(含 USB 数据线)1主控制器
步进电机驱动TMC22092电机驱动模块
电源12 V 2 A 适配器,5.5×2.1 mm 桶形插头1整机供电
摄像头4K 高清 USB 电脑摄像头,自动对焦1俯拍手机屏幕
线缆电机配线XH2.54,4 针,200 mm2步进电机 → 控制板
导线0.3 mm² 多股软线,纯铜芯,2 米1电磁铁接地线、接长引线
执行器步进电机42 步进电机,高度 38 或 40 mm2驱动电机
推拉式电磁铁12 V,0.8 A,行程 10 mm,推拉力 0.2–6 N,安装孔 2×M3,孔距 15 mm1驱动触控笔尖点击屏幕
五金件一字连接板40 × 18 × 4 mm(长×宽×厚),孔距 20 mm,M5 孔6框架、惰轮连接
电机支架60 × 42 × 3 mm(长×宽×厚)2电机支架
角码两孔垂直角码,长度 26 mm,折边 30 mm,2ר6.5 孔1摄像头底座
橡胶脚垫圆柱形,直径 20 mm,高度 22 mm,含机牙螺丝4框架脚垫
触控笔尖M3 内牙,导电布头 Ø7 mm,外径 Ø8.5 mm,高度 12.5 mm1点击手机屏幕
特氟龙管内径 2 mm,外径 4 mm,长度 1 米,PTFE 或 FEP 均可1增加电磁铁引线刚性,使线束保持形状
螺旋缠绕带Ø4 mm,约 0.5 米1把引线和特氟龙管缠成一束
金属软管360° 万向可调,1/4-20 公/母,长度 300 mm,外径 10 mm1摄像头臂
7777
物料清单(续)11 — BOMPhysiClaw.ai
类别组件规格数量用途
紧固件内六角半圆头螺栓M3×6(螺纹直径×螺纹长度)10电机、电磁铁支架
M3×839导轨、同步带夹具、电磁铁支架
M3×104控制板安装
M5×1015框架、惰轮、摄像头底座
M5×122惰轮支座的一字连接板
M5×1610框架、手机托架、电机 A 支架
M5×202电机 B 支架
内六角沉头螺栓M3×8,长度为总长(含头部),非螺纹长度4手机托架
M3×1010XY 连接件、电磁铁支架
M5×126龙门架、控制板支架、导管支架
内六角圆柱头螺栓M6×208框架连接
1/4-20×16,英制(约 6.35 mm),不可与 M6 螺栓互换1摄像头臂
内六角轴肩螺栓Ø5×10×M4(光杆直径×光杆长度×螺纹直径)4惰轮
Ø5×20×M46惰轮
7878
物料清单(续)11 — BOMPhysiClaw.ai
类别组件规格数量用途
紧固件T 型螺母船形螺母 M335龙门架、手机托架
船形螺母 M523框架、惰轮、手机托架、控制板支架、导管支架、摄像头底座
滑块螺母 M510框架、龙门架
四方螺母M3,5.5 mm 见方,厚 2.4 mm10电磁铁支架、控制板支架
M4,7 mm 见方,厚 3.2 mm10惰轮
M5,8 mm 见方,厚 4 mm2惰轮
六角螺母1/4-20,英制(约 6.35 mm),不可与 M6 螺母混用1摄像头臂
垫片内径 5 mm,外径 8 mm,厚度 0.5 mm12惰轮
轴套内径 5 mm,外径 10 mm,高度 9 mm4惰轮
内径 6 mm,外径 12 mm,高度 8 mm2电机 A 支架轴套
内径 6 mm,外径 12 mm,高度 12 mm2电机 B 支架轴套
工具内六角扳手2、3、5 mm3M3、M5、M6 螺栓
其他润滑脂锂基润滑脂,NLGI 2 级1导轨润滑
螺纹胶乐泰 243 或同等品(中强度,蓝色)1锁固同步轮紧定螺钉
热缩管Ø3 mm2焊接接头绝缘
7979
手册结束

接下来,告诉 PhysiClaw 你想让它做什么。

“PhysiClaw 能像你一样操作手机。它用摄像头看屏幕,用触控笔点击按钮,你能做的,它都能做。”

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