花了1年半時(shí)間，我終于做出來(lái)了桌面機器人！
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做了個(gè)桌面機器人，也可以是“電子寵物”
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202412/465286.htm
參考了Anki公司Cozmo機器人的外觀(guān)設計。
*圖片來(lái)源自百度，僅對文中提及的“Cozmo機器人”起到說(shuō)明作用，侵刪
它實(shí)現了這些功能：
功能/亮點(diǎn)
手機遙控RC：機器人拍攝實(shí)景，手機可查看實(shí)景并控制機器人行動(dòng)
局域網(wǎng)圖傳
語(yǔ)音交互：能和機器人聊天！通過(guò)ESP32的語(yǔ)音喚醒+識別
魔方與機器人交互、UI交互
具備3個(gè)自由度(手臂2個(gè)、頭部1個(gè))：使用自己修改的特制舵機支持關(guān)節角度回傳
硬件設計
機器人主要由【頭部+底盤(pán)】?jì)刹糠纸M成，共6塊PCB：
Chassis-board 原理圖
Chassis-board PCB圖
Cube 原理圖
Cube PCB圖
Cube-usb-ttl 原理圖
Cube-usb-ttl PCB圖
head-board 原理圖
head-board PCB圖
lcd-board 原理圖
lcd-board PCB圖
servo-board 原理圖
servo-board PCB圖
1.電路設計說(shuō)明
設計軟件：嘉立創(chuàng )EDA
機器人頭部主控：ESP32-S3，擔任 “大腦” 進(jìn)行UI交互、網(wǎng)絡(luò )通訊、輕量化AI處理
機器人底盤(pán)主控：STM32F103，擔任 “小腦” 進(jìn)行運動(dòng)控制
魔方主控：ESP32-S3
參加活動(dòng)：星火計劃，活動(dòng)已提供：3次3D外殼打?。ü灿?17元）3次SMT（共計2250元）等耗材費用
2.選型說(shuō)明
①機器人底盤(pán)為什么選擇STM32F103作為主控？
首先，機器人的底盤(pán)設計，需要滿(mǎn)足以下基礎功能：
支持1路串口 MSH 交互（用過(guò)rtthread的同學(xué)知道有多香）
與頭部開(kāi)發(fā)板進(jìn)行通訊（串口）
支持串口OTA升級固件
支持激光測距，實(shí)時(shí)檢測掉落
控制兩個(gè) I2C 總線(xiàn)舵機
可通過(guò)幻彩燈帶 WS2812 顯示狀態(tài)
ADC電壓采集測量
控制兩個(gè)電機+采集編碼器計數
可以檢測機器人的狀態(tài)（拿起、被搖晃等）
于是，誕生了以下幾點(diǎn)硬件需求：
至少2路串口
至少2路 I2C 總線(xiàn)
SPI/PWM驅動(dòng)WS2812
1路ADC
2路硬件編碼器接口
4路PWM輸出
而 STM32F103RCT6：
資源符合本項目需求，沒(méi)有太多資源冗余
價(jià)格可以接受
ST的芯片成熟度較高（主要是軟件）
由此，最終底盤(pán)主控選擇了STM32F103RCT6
②機器人頭部為什么選擇ESP32-S3作為主控？
頭部PCB實(shí)物圖
頭部PCB實(shí)物圖
首先，機器人的頭部設計，需要滿(mǎn)足以下基礎功能：
支持1路串口MSH交互
與底盤(pán)進(jìn)行通訊（串口）
驅動(dòng)一路 I2C 總線(xiàn)舵機
算力不能太弱（需部署語(yǔ)音識別等算法）
支持無(wú)線(xiàn)協(xié)議（遙控、圖傳）
支持攝像頭 DCMI 接口
可以流暢顯示 UI 動(dòng)畫(huà)
可以播放音頻（I2S/DAC）
于是，誕生了以下幾點(diǎn)硬件需求：
至少2路串口
至少2路 I2C 總線(xiàn)
需要自帶無(wú)線(xiàn)射頻功能
需要支持 DCMI/MIPI-CSI 接口
需要支持高速率 SPI/RGB/MIPI-DSI 接口
需要支持 I2S /高分辨率 DAC 接口
而 ESP32-S3：
價(jià)格合理
樂(lè )鑫的軟件成熟度較高（ESP-IDF）
算力較強，有較為完善的AI端側算法支持
自帶 Wi-Fi 協(xié)議棧，帶寬符合應用需求
支持 DCMI 接口用于圖傳
因此，底盤(pán)采用的主控是 ESP32-S3
③機器人控制板為什么選擇ESP32-S3作為主控？
首先，機器人的手臂&頭部控制板的設計，需要滿(mǎn)足以下基礎功能：
作為I2C從機使用，主機采用I2C控制從機的舵機運動(dòng)
控制舵機中的電機運動(dòng)
需要支持力反饋
需要可以精準控制舵機運動(dòng)
于是，誕生了以下幾點(diǎn)硬件需求：
支持硬件 I2C 從機協(xié)議
支持至少2路 PWM
支持 ADC 采樣
而 STM32F030F6：
資源符合本項目需求，沒(méi)有太多資源冗余
價(jià)格可以接受
ST的芯片成熟度較高（主要是軟件）
因此，底盤(pán)采用的主控是STM32F030F6
軟件設計
項目提供配套【開(kāi)發(fā)資料】和對應【SDK】以供二次開(kāi)發(fā)：
參考開(kāi)源資料：
https://oshwhub.com/rbbbb/ATom-Bot
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