动手做一只基于ESP32的小型四足机器狗

在波士顿动力的Spot之后，四足机器狗变得非常流行。

之前社区也分享过用树莓派做的四足机器人Pupper——《能跑能跳能遛弯儿，波士顿动力Spot的小跟班来了！项目开源！》

用Arduino Uno做的Pupper的小弟——《可扩展性高，四足机器人斯坦福Pupper的小弟来了!》

今天分享的是利用ESP32制作的小型四足机器狗。

特点

• 只需要ESP32（不需要额外的PWM I2C、蓝牙模块等）
• Arduino IDE
• 只需要手机或平板就能遥控
• 具有CLI接口用于校准和调试
• 逆向运动学代码
• 可配置的步态序列

电子部分

• 1个38针的ESP32
• 1个50x70毫米的原型开发板
• 12个TowerPro MG90D舵机（使用其他舵机可能比较麻烦，因为尺寸可能不同，可以看下三个不同的类似mg90的舵机的图片)

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• 1 x INA219 (可选)
• 1 x MPU9250 (可选)
• 3个Mini360（DC-DC降压转换器降压模块）或类似产品，2个用于前/后腿（或更多），1个用于ESP32
• 1个18650锂电池电池座，用于2个元件（尝试找"18650电池座smt"）。
• 2个18650锂电池
• 一些电容器

其他

• 8个8x12x2.5毫米轴承
• 4条杜邦线扎带
• 用502胶水（氰基丙烯酸酯）将所有部件粘在一起

打印部件

所有要打印的STL文件可以在文末下载。

有些部分是镜像的，为了保证能够正确打印。请注意观察图片。

我的打印机在第一层厚度上有问题，也就是象脚。齿轮应该被尽可能完美地打印出来，所以我添加了非常小的垫片来避免这个问题，你会看到一些部件 "飞 "过表面，记得启用对它的支持。

强烈建议大家用最好质量的打印零件，特别是齿轮部分。

要打印的零件的完整清单：

• 1 x 身体部分
• 2 x 腿部顶部
• 2 x 腿顶(镜像)
• 2 x 脚底板
• 2 x 腿部底部(镜像)
• 4 x 肩部1
• 4 x 肩部部件2
• 2 x 腿部支架部分1
• 2 x 脚管固定器部件2
• 4 x 伺服齿轮
• 4 x 脚管鞋，用柔性长丝打印（非必须）
• 1 x 盖子
• 2 x 盖板夹子

我使用Ender 3 Pro，Cura，使用支持并选择动态质量。塑料是OPY的PLA。

可以在https://www.thingiverse.com/thing:4822059 或者在文末下载。

组装

准备工作

在开始之前，检查轴承是否可以很容易地安装在机体部件和肩部部件上。

还要检查肩部和车身部件上的孔是否打印得很好，伺服杜邦线（临时拆卸的伺服连接器）是否可以装在里面。

开始组装

我试图使机身尽可能的轻，因为小舵机不是很强大。

确保胶合面是平的，这边可以用一下锉刀。确保部件之间相互连接，没有空隙。

然后如上图所示把他们粘在一起。

舵机齿轮

切断舵机角（见图），使它适合舵机齿轮的部分，并把它们粘到一起。

腿部

将短的舵机角粘在 "腿顶 "部分。

将舵机插入 "腿部底部"，如图所示插入杜邦线。

将另一条伺服电机的杜邦线穿过 "肩 "部的一个孔。

重复上述步骤。

把机身和腿组装在一起

如之前的图片所示，将所有杜邦线穿过腿部和机身的孔。

用Arduino/ESP32或舵机测试仪将所有舵机调到中间位置。

将 "舵机齿轮 "安装在舵机上，并将舵机插入机身。想要拧紧它可能是个挑战。

挤压没有舵机的 "肩膀 "部分（但有杜邦线），将其插入轴承之间。

重复其他舵机和部件的操作。

这个时候，我们不需要用螺栓固定腿部，等会儿我们需要按照我的GitHub资源库中的说明校准腿部：

https://github.com/SovGVD/esp32-robot-dog-code

PCB部分

PCB的配置由你决定。下面只展示我的做法。

传感器连接到ESP32的默认I2C总线（GPIO 21和22）。

舵机连接到：

• 左前方：25、26、27
• 右前：16、18、17
• 左后腿（后）：13, 12, 14
• 右后方（后）：4、2、15

你可以在代码中重新配置，但要确保ESP32 ISR库支持。

代码

在Arduino IDE上安装额外的库：

• ESP Async Web Server
• ESP32 ISR Servo
• MPU9250_WE
• INA219_WE

设置WiFi接入点凭证：

1. 将config_wifi.example.h重命名为config_wifi.h
2. 将APssid改为你的机器人的任何名称，例如SmallRobotDog
3. 将APpass改为密码（8个或更多字符），如MySup3rPassw0rd
4. 代码上传到ESP32后，你应该能用你的手机或平板电脑找到SmallRobotDog的WiFi。

打开浏览器，输入网址http://192.168.4.1/，你会看到两个虚拟摇杆来控制机器狗。

希望大家能够喜欢。