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如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗

發(fā)布時間：2021-11-19 18:30:14 來源：億速云 閱讀：194 作者：柒染 欄目：大數(shù)據(jù)

如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗，相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

不如利用開源項(xiàng)目，拿樹莓派 DIY 一個，成本不到 4000 元。
這么一站，是不是就有波士頓動力狗那種 feel 了？
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
先來個熱身運(yùn)動，展示一下靈活的關(guān)節(jié)：
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
通過三軸身體姿態(tài)控制，這樣一只樹莓派版波士頓動力狗，可以實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動模式。
一種是小跑姿態(tài)。這種 4 相步態(tài)下，機(jī)器狗對角線上的兩腿同時移動，能達(dá)到更快的移動速度。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
另一種是步行姿態(tài)。這種結(jié)合身體運(yùn)動的 8 相步態(tài)，有助于保持機(jī)器狗的平衡和穩(wěn)定性。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
這只機(jī)器狗由外國小哥 Michael Romanko 打造。
是不是感到有一絲心動？
那么不妨接著往下看，拿好這份精確到每個細(xì)節(jié)的開源教程，擁有自己的迷你波士頓動力狗不是夢。（狗頭）

硬件成本不到 4000 元

這只樹莓派機(jī)器狗基于開源的 ThingVerse Spot Micro 框架打造。外殼部分由噴嘴 0.6 的 3D 打印機(jī)制作。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
軟件部分在運(yùn)行 Ubuntu 16.04 的樹莓派 3B 計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
所以首先，需要準(zhǔn)備一個價值人民幣 230 元左右的樹莓派 3B 開發(fā)板。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
控制部分的組件，包括價格不到 30 元，接口為 I2C 的伺服驅(qū)動 PCA9685。
以及 12 個伺服電機(jī) PDI-HV5523MG，單個價格約為 70 + 元。
另外，還需要配備一塊 16×2，I2C 接口的液晶顯示器。
電池方面，采用的是 2s 4000mAh 的鋰電池，直接連接電源伺服，價格在 160 元左右。
穩(wěn)壓器用到的是 HKU5 5V/5A UBEC，為樹莓派、液晶面板、PCA9695 控制板供電，價格折合人民幣約為 45 元。
整個一套下來，算上 3D 打印機(jī)，成本不超過 4000 元，甚至比斯坦福的廉價開源四足機(jī)器人 Pupper 成本（600-1000 美元）更低。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
△斯坦福 Pupper

精確到每個細(xì)節(jié)的教程

Mike 組裝教程比較簡略，但是給出自己參考的一個 “微型機(jī)器狗 AI”（SpotMicroAI）社區(qū)。
SpotMicroAI 的教程可謂是 “手把手”，撰寫教程的工程師幾乎提供了組裝機(jī)器狗的每一步詳細(xì)，甚至連如何 SSH 連接到樹莓派的方法都有，力求每個人都能看懂。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
首先是為樹莓派安裝操作系統(tǒng)，建議安裝 PINN，這是一個增強(qiáng)版的 NOOBS 操作系統(tǒng)安裝器。
安裝好以后，系統(tǒng)自帶 SSH 和 VNC，無需給樹莓派外接鍵鼠，可通過遠(yuǎn)程方式對其進(jìn)行調(diào)試。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
△ 成功通過 VNC 連接到樹莓派
在 PINN 的眾多操作系統(tǒng)選項(xiàng)中選擇安裝 Raspbian Lite。此后將斷開 VNC 連接，全部用 SSH 連接到樹莓派。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
樹莓派系統(tǒng)自帶 FTP，為了方便初學(xué)者在電腦和樹莓派之間傳輸文件，建議安裝 FileZilla 軟件。
輸入樹莓派的 IP 地址、用戶名、密碼、端口 22，點(diǎn)擊 Quickconnect 即可連上樹莓派的文件系統(tǒng)?，F(xiàn)在，您可以根據(jù)需要從 SpotMicroAI 拖放文件。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
接下來進(jìn)入最關(guān)鍵的步驟，安裝機(jī)器狗控制軟件，為了簡化安裝，作者已經(jīng)寫好了腳本，安裝過程自動完成：
   
   
   ssh pi@192.168.1.XX
    curl https://gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-/raw/master/utilities/self_install.sh | bash
然后啟動通訊總線 I2C。打開終端并運(yùn)行以下命令：
   
   
   sudo raspi-config
然后從顯示選項(xiàng)進(jìn)行以下更改：Interfacing options → Enable I2C
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
再按照下圖的方式將所有硬件和樹莓派連接起來：
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
機(jī)器狗外殼的 3D 打印文件也同時附送，作者建議使用 0.6mm 的噴嘴，層高設(shè)置為 0.3mm，可以最大限度地加快打印速度。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
完成硬件組裝后就是軟件調(diào)試部分。
先下載 JSON 的格式的默認(rèn)配置文件：https : //gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-//blob/master/spotmicroai.default，將該文件放在用戶主目錄下。
打開校準(zhǔn)工具，對 12 個伺服點(diǎn)擊進(jìn)行校準(zhǔn)，找到機(jī)器狗 “休息” 時電機(jī)的初始位置。
   
   
   cd ~/spotmicroai/calibration
    ./calibration.sh
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
經(jīng)過校準(zhǔn)后的機(jī)器狗，就可以做出各種動作了。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
等等，給機(jī)器狗尾部安裝的顯示屏有什么用呢？其實(shí)它可幫我們快速看到機(jī)器狗當(dāng)前的狀態(tài)。
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
比如，在上面的面板里，我們能看到樹莓派 CPU 當(dāng)前的溫度、與外部控制器的連接狀態(tài)、伺服控制板狀態(tài)，等等。
至此迷你機(jī)器狗就大功告成了。如果你不僅想組裝它，還想學(xué)習(xí)更高階的開發(fā)教程，那么可以去看一下 Extra 里的內(nèi)容。

下一步計劃

現(xiàn)在 Mike 的迷你機(jī)器狗只能做一些簡單的動作，Mike 下一步的計劃是讓它和波士頓動力的機(jī)器狗一樣智能。Mike 未來的目標(biāo)是：
1、加入激光雷達(dá)，通過 SLAM 實(shí)現(xiàn)房間的簡單 2D 映射。就像原版的波士頓動力機(jī)器狗一樣。
現(xiàn)在已經(jīng)有人實(shí)現(xiàn)了 Mike 的第一個目標(biāo)：
如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗
2、開發(fā)自動運(yùn)動模塊，指導(dǎo)機(jī)器人圍繞感測到的 2D 環(huán)境執(zhí)行簡單任務(wù)。例如在房間中導(dǎo)航，并避免撞到障礙物。
3、結(jié)合攝像頭或網(wǎng)絡(luò)攝像頭創(chuàng)建軟件模塊，進(jìn)行基本的圖像分類。例如，感知到拳頭的閉合和張開，讓機(jī)器人對某個動作做出特定反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)手勢控制。

看完上述內(nèi)容，你們掌握如何用樹莓派手?jǐn)]一只機(jī)器狗的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

向AI問一下細(xì)節(jié)

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