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機器人|華為天才少年稚暉君自制硬萌機器人：開源5小時GitHub收獲317星( 二 )

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有這等好事 ， 機器人聽了都直點頭 。
因為LCD屏幕是圓形的 ， 一臺圓潤可愛科幻風的機器人原型就新鮮出爐了 。

稚暉君表示 ， 這是他第一次嘗試用T-Spline建模 。 成品機器人雙臂可動 ， 有兩個自由度 ， 身體和頭部各有一個自由度 。
而且稚暉君這人能處 ， 有6個舵機他真塞 。 這可不簡單 ， 機身這么小 ， 稚暉君想了很多有創意的傳動方案 。
他希望機器人的手臂可以同時前后和左右旋轉 ， 而手臂的位置不足以塞下一個舵機 ， 因此只能把舵機都裝到肚子里去 。
同時 ， 稚暉君還希望手臂的兩個角度可以進行反驅 ， 所以彈簧扭簧這種東西就只能pass了 。
為了解決在狹小的機身中把動力從舵機傳遞到手臂 ， 還要能實現動力雙向傳遞的問題 ， 他設計了一種獨特的結構 。
手臂前后的運動由一個舵機通過齒輪嚙合進行傳動 ， 而另一個正交方向的運動 ， 則由另一個舵機 ， 通過T型推桿進行傳動 。

這機器人別看小 ， 肚子里一點空間都沒浪費 ， 被稚暉君塞的滿滿的 。 真是強迫癥的福音啊 。
而機器人的底座則使用鋁CNC進行加工 。
下一步 ， 就該到電路設計環節了 。
稚暉君使用了Cortex-M4內核MCU ， STM32F4 。 用于驅動屏幕和控制舵機以及USB通信 。
由于芯片本身的USB功能只支持全速或是低速的USB ， 稚暉君在電路上添加了高速的USB-PHY芯片 ， 成功將理論通信速率提高到了400Mbps 。 而最后實際的最高通信速率也有300Mbps 。

這個速度遠高于UART、I^{2C、SPI等短總線 。 這也給后續的軟件開發提供了更多可能性 。
主控板的設計相對就比較簡單了 ， 兩層PCB就搞定了 。 這樣體積就做到了最小 ， 和屏幕的面積保持了一致 。
機器人的身體內部也有一個傳感器的板子 ， 包括一個攝像頭 ， 還有一個紅外手勢傳感器 。
還有一塊驅動板 。 因為市面上的舵機只能接收pwm信號 ， 進行角度控制 。
這就有問題了 。
在這種情況下我們只能發送指令 ， 讓舵機運動 ， 卻不能接收指令 ， 從而知道它的運動狀態 。 同時 ， 想要讓舵機進行反驅 ， 就必須能讓舵機隨時進行輸出力矩的切換 。
傳統舵機雖然做不到這一點 ， 卻難不倒心靈手巧智商高的稚暉君 。 他對市面上的傳統3g舵機魔改了一通 ， 設計了一個迷你的舵機驅動器 。

這個小驅動器支持I^{2C總線通信 ， PID閉環控制 ， 位置回傳 ， 還能設置最大的輸出力矩 ， 斷電儲存參數等等 。
這樣一來 ， 原本6個普普通通的舵機 ， 被稚暉君巧手一點 ， 就成了6個熱乎乎的智能舵機 。
到這里 ， 所有的硬件該有的都有了 ， 也就該組裝了 。

看完稚暉君的組裝過程 ， 小編不得不感嘆一句 ， 誰說理工男是直男 ， 只是他沒對你細膩而已 。
整個組裝過程一般人真搞不定 。
稚暉君給自己設計的小機器人起名叫Electron（電子） 。 Electron通過USB線和計算機相連 ， 作為計算機的配件 。
換句話說 ， 機器人叫“電子” ， 那通過USB連接的計算機就是“電子”的“腦子” ， 簡稱...
“電腦”！？

如果只是將其當成一個播放器的話 ， 這個機器人和之前提到的那些沒有太大區別 。
畢竟 ， 稚暉君設計它的初心就是想把它作為一個工具機器人兼電腦配件 ， 讓其能發揮一些更加實用的功能 。
他給電子開發了一套完整的、多層次的開放SDK 。

最上層是Electron Studio ， 屬于純圖形化的交互 。
如果想用自己寫的程序控制電子的話 ， 稚暉君還提供了Electron Player庫 。 只通過及其簡單的代碼 ， 便可鏈接和控制機器人 ， 還可以設置播放內容 。

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