【學(xué)霸帶節奏】教你DIY跳舞機器人

說(shuō)起阿爾法機器人，大家應該都不陌生，畢竟曾在16年春晚上大秀舞蹈，又在17年為王力宏的“AI愛(ài)”MV伴舞。但是你知道舞蹈機器人究竟是如何工作的嗎？你是否想過(guò)自己也可以DIY一個(gè)會(huì )跳舞的機器人呢？本欄目第一期為大家帶來(lái)會(huì )跳舞的機器人DIY攻略，在大神之路上為你助跑。

此次曉宇同學(xué)和他的團隊帶來(lái)的是一個(gè)取名叫“小π”的DIY舞蹈機器人，基本模型如下圖所示，不難看出，取名小π是因為這個(gè)小家伙的基礎模型酷似一個(gè)數學(xué)中的符號——π。

可能你會(huì )覺(jué)得小π略顯丑萌，不過(guò)自己DIY的機器人，雖然丑萌在所難免，但也會(huì )有諸多優(yōu)勢，包括更高的性?xún)r(jià)比，可以實(shí)現多次編程，能夠隨時(shí)加入更多功能……，最重要的是，它完全是我們自己做的昂，還有什么比這更酷炫的嗎~

功能介紹及成品展示

小π可以自己定義使用功能，可玩性很高。小π舞蹈機器人，不僅能實(shí)現各種動(dòng)作功能，還具有記錄功能，可以實(shí)現舞蹈動(dòng)作的DIY，也可以編輯一套電量不足的賣(mài)萌動(dòng)作。以后還會(huì )開(kāi)發(fā)出社區功能，可以直接在A(yíng)PP上將自己編好的舞蹈動(dòng)作分享給其他人，與大家分享自己的快樂(lè )。小π機器人還預留了許多接口，可以用來(lái)安裝喇叭播放音樂(lè )，安裝超聲波傳感器檢測障礙，安裝溫度傳感器測量溫度等。小π機器人相對成本較低，大多數家庭可以負擔，孩子們可以通過(guò)小π鍛煉動(dòng)手動(dòng)腦能力，成人可以通過(guò)小π獲得無(wú)限的樂(lè )趣。

上圖就是小編自己的團隊制作的三個(gè)小π機器人，所有的小π機器人都可以根據手機、平板或電腦控制跳舞。但三個(gè)機器人都有屬于自己的定制功能，下面將依次介紹這三款機器人。

最左邊的狗臉小π機器人有三根觸須，當你摸觸須的時(shí)候，小π機器人就會(huì )做出單腳站立的動(dòng)作，還會(huì )動(dòng)動(dòng)腳，和你語(yǔ)音互動(dòng)，說(shuō)“再摸我就長(cháng)不高了”之類(lèi)萌萌的話(huà)。附效果圖一張。

中間的笑臉小π機器人的眼睛是超聲波探頭，可以通過(guò)編寫(xiě)相應的代碼使小π機器人對人或物體的靠近或遠離做出相應的反應。此外，這個(gè)小π機器人還有音頻藍牙的功能，可以當一個(gè)藍牙音響用哦。

最右邊的小π機器人具有變臉的功能，可以通過(guò)手機控制使小π機器人顯示不同的顏色。下圖是晚上關(guān)燈時(shí)的小π機器人。

準備材料

小π舞蹈機器人造價(jià)在百元左右（批量生產(chǎn)還會(huì )低很多），小π機器人用料明晰：舵機四個(gè)，藍牙一個(gè)， arduino核心板兩塊，RGB LED 兩個(gè)，鋰電池一塊，SD卡。主要材料實(shí)物圖如下：

基本架構介紹

小π機器人的系統框圖如下：

本系統主要采用單片機作為控制核心，用App inventor 軟件制作上位機界面，用藍牙模塊實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信功能，以手機模塊作為智能遙控系統。使用者能通過(guò)手機實(shí)現對小π的控制，如前進(jìn)，左轉，右轉，踮腳等功能，也可以實(shí)現較復雜動(dòng)作如搖頭、抬腳、晃腿、彈跳等動(dòng)作；可以通過(guò)手機的重力感應輕松實(shí)現對小π的各種動(dòng)作控制；還可以通過(guò)記錄動(dòng)作功能，實(shí)現一整套動(dòng)作的連續實(shí)現，比如跳舞等。

主控單片機收到數據以后先判斷是動(dòng)作指令還是其他指令。如果是動(dòng)作指令，直接將指令發(fā)給動(dòng)作控制單片機，動(dòng)作控制單片機調用不同的數組，輸出不同的PWM，使舵機的轉過(guò)不同角度，從而實(shí)現各種不同動(dòng)作。如果是其他指令，比如三色RGB燈的控制，解析出三色的數據，輸出不同電壓，實(shí)現臉部變色功能。比如喇叭，可以播放SD卡中的音樂(lè )。我們?yōu)槿蘸蟮墓δ軘U展留了充足的接口。使用者可以任意添加自己喜歡的模塊。

手機app部分主要包括三部分功能：實(shí)時(shí)遙控，重力遙控，動(dòng)作記錄。實(shí)時(shí)遙控功能即按一個(gè)動(dòng)作，小π完成一個(gè)動(dòng)作?？梢詫?shí)現較復雜動(dòng)作如搖頭、抬腳、晃腿、彈跳等，比如重力遙控功能主要是使用手機的重力感應模塊，可以控制小pai的前進(jìn)、左轉、右轉、后退等簡(jiǎn)易動(dòng)作。動(dòng)作記錄功能，可以實(shí)現一組動(dòng)作的記錄?？梢詫?shí)現跳舞等功能，也可以自由擴展，達到意想不到的效果。

手機遙控、超聲波跟隨避障、led絢彩變臉色、藍牙音頻對話(huà)、觸須撫摸這些功能在我身上應有盡有。

想測溫？想報時(shí)？想……？預留接口便于功能擴展，想怎么玩就怎么玩！

你是否想DIY一個(gè)屬于自己的小π機器人呢？

曉宇同學(xué)將會(huì )在之后每周一的“學(xué)霸帶節奏”欄目準時(shí)為大家講解小π機器人的制作過(guò)程，包括硬件電路、軟件及APP、3D打印部分及上位機這四部分，相信通過(guò)這四次課程可以帶大家一步一步打造出屬于自己的小π機器人。