仿制斯坦福机械狗——组装与电路控制

组装

材料清单：
主体采用框架式的结构
1.两个侧板分别安装有四个舵机，每两个舵机上安装一条腿。

2.两个侧板中间有一个连接板同时充当了电气元器件安装平台的作用。蓝色的为主控板，红色的为稳压板，绿色的为舵机扩展板。同时还配有一个开关。

3.连接板背面安装电池。

4.还有4个连接侧板的框架件。

腿部的安装
这里只详细的介绍一下腿部的安装
注意：腿部关节的螺丝不要拧死。

假设我们安装的是一条前腿。
步骤1:白色长杆通过白色的圆轴安装在黑色长杆的上面。
步骤2:在黑色长杆底端上安装足端。
步骤3:白色短杆安装在白色长杆的下方；另一个白色短杆安装在黑色长杆的上方。
步骤4:黑白长杆分别插上舵片连接在两个舵机上。
后腿与前腿是水平对称的

电路控制

线路连接:
步骤1:连接开关与电池。
步骤2:连接开关与调压模块并进行电压调节(旋转调压板上的金属按钮）。
步骤3:连接剩余电路按照同名电路连接（GND连GND、6V+连6V+）。
舵机连接:

先确定头部（Py板的usb接口一方为头）。分清腿的编号（按顺时针，分别为腿1、腿2、腿3、腿4）。每个腿由两个舵机分别控制前杆和后杆。每个舵机在舵机扩展板中都有对应的位置。按照绿色框中的数字，对应连接舵机与扩展板。
连接完后，可以用扎带扎好线路。
控制的实现：

电池通过调压板调压给主控和舵机扩展板供电。
Py板为主控，可以处理来自遥控器的信号并结合自身内部的算法程序将信号转化为舵机的转角通过I2C总线输出给舵机扩展板。
舵机扩展板将接收的转角信号转化为PWM信号用于控制8个舵机。

遥控器的控制信号转递给主控里的‘TROT步态函数’程序，然后生成运动参数。
运动参数再生成对应每一条腿的足端坐标，然后发送给‘运动学逆解’程序。
‘运动学逆解’程序将足端坐标转化为舵机转动角度，发送给PCA9685，然后再通过I2C协议进而控制舵机。
指令完成，继续循环下一次指令。

总结

有幸加入了‘南昌理工学院人工智能学院特种机器人研发中心实验室workshop项目实践平台’。以前的总觉得机器人离我们的生活还很遥远，其实机器人早已出现在人们的生活中，比如扫地机、无人机、导游机器人、送餐机器人等等这些都属于机器人。人工智能真的离人们的生活越来越近，我也相信在不久的将来人人都可以拥有一台机器人。
比如我们仿制的这款斯坦福机械狗，材料成本较低，还可以根据自己的想法DIY。理论知识也很容易掌握，主要包括Python语言、舵机原理、I2C协议、PWM信号等。然后动手组装、连接线路也都很简单。只要学会了这些，人人遛一只机械狗不是问题。
如果你喜欢机器人或者有这方面的兴趣，可以和我们一起学习、交流。打造一只属于自己的机械狗！
南昌理工学院黄迅老师教学视频