如何用樹莓派手擼一只機器狗

發布時間：2021-11-19 18:30:14 來源：億速云閱讀：197 作者：柒染欄目：大數據

如何用樹莓派手擼一只機器狗，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，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？

先來個熱身運動，展示一下靈活的關節：

通過三軸身體姿態控制，這樣一只樹莓派版波士頓動力狗，可以實現兩種運動模式。

一種是小跑姿態。這種 4 相步態下，機器狗對角線上的兩腿同時移動，能達到更快的移動速度。

另一種是步行姿態。這種結合身體運動的 8 相步態，有助于保持機器狗的平衡和穩定性。

這只機器狗由外國小哥 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節的開源教程，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 打印機制作。

軟件部分在運行 Ubuntu 16.04 的樹莓派 3B 計算機上實現。

所以首先，需要準備一個價值人民幣 230 元左右的樹莓派 3B 開發板。

控制部分的組件，包括價格不到 30 元，接口為 I2C 的伺服驅動 PCA9685。

以及 12 個伺服電機 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，成本不超過 4000 元，甚至比斯坦福的廉價開源四足機器人 Pupper 成本（600-1000 美元）更低。

△斯坦福 Pupper

精確到每個細節的教程

Mike 組裝教程比較簡略，但是給出自己參考的一個 “微型機器狗 AI”（SpotMicroAI）社區。

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器狗的每一步詳細，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。

首先是為樹莓派安裝操作系統，建議安裝 PINN，這是一個增強版的 NOOBS 操作系統安裝器。

安裝好以后，系統自帶 SSH 和 VNC，無需給樹莓派外接鍵鼠，可通過遠程方式對其進行調試。

△ 成功通過 VNC 連接到樹莓派

在 PINN 的眾多操作系統選項中選擇安裝 Raspbian Lite。此后將斷開 VNC 連接，全部用 SSH 連接到樹莓派。

樹莓派系統自帶 FTP，為了方便初學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，點擊 Quickconnect 即可連上樹莓派的文件系統。現在，您可以根據需要從 SpotMicroAI 拖放文件。

接下來進入最關鍵的步驟，安裝機器狗控制軟件，為了簡化安裝，作者已經寫好了腳本，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。打開終端并運行以下命令：

   
   
   sudo raspi-config

然后從顯示選項進行以下更改：Interfacing options → Enable I2C

再按照下圖的方式將所有硬件和樹莓派連接起來：

機器狗外殼的 3D 打印文件也同時附送，作者建議使用 0.6mm 的噴嘴，層高設置為 0.3mm，可以最大限度地加快打印速度。

完成硬件組裝后就是軟件調試部分。

先下載 JSON 的格式的默認配置文件：https : //gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-//blob/master/spotmicroai.default，將該文件放在用戶主目錄下。

打開校準工具，對 12 個伺服點擊進行校準，找到機器狗 “休息” 時電機的初始位置。

   
   
   cd ~/spotmicroai/calibration
    ./calibration.sh

經過校準后的機器狗，就可以做出各種動作了。

等等，給機器狗尾部安裝的顯示屏有什么用呢？其實它可幫我們快速看到機器狗當前的狀態。

比如，在上面的面板里，我們能看到樹莓派 CPU 當前的溫度、與外部控制器的連接狀態、伺服控制板狀態，等等。

至此迷你機器狗就大功告成了。如果你不僅想組裝它，還想學習更高階的開發教程，那么可以去看一下 Extra 里的內容。

下一步計劃

現在 Mike 的迷你機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器狗一樣智能。Mike 未來的目標是：

1、加入激光雷達，通過 SLAM 實現房間的簡單 2D 映射。就像原版的波士頓動力機器狗一樣。

現在已經有人實現了 Mike 的第一個目標：

2、開發自動運動模塊，指導機器人圍繞感測到的 2D 環境執行簡單任務。例如在房間中導航，并避免撞到障礙物。

3、結合攝像頭或網絡攝像頭創建軟件模塊，進行基本的圖像分類。例如，感知到拳頭的閉合和張開，讓機器人對某個動作做出特定反應，實現手勢控制。

看完上述內容，你們掌握如何用樹莓派手擼一只機器狗的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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硬件成本不到 4000 元

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