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ANDY:多功能人形机器人

软件工作原理

下文简述Andy从启动到关机的运行周期。全部代码开源,可此处查看。简化流程图演示过程。

第一步:启动Andy

拨动后部电源开关激活Andy。11.1V 1300mAh锂聚合物电池经UBEC向L298N电机驱动器和树莓派供电。树莓派启动后自动运行boot.sh启动主应用。脚本加载两个配置文件——检查是否启动服务器、是否允许客户端登录、未来模式标志。最后将麦克风校准至设定静音阈值。

第二步:获取指令

系统运行后,Andy作为状态机运行。持续监听内置麦克风指令,若服务器激活则监听网络指令。识别语音转文本传递给指令处理器。

第三步:执行指令

调用cmds.py中相应例程。关机请求安全终止软硬件;其他指令执行完毕返回监听状态。

结论

Andy软件超1600行,涵盖电机控制、语音识别、网络通信。深入了解请观看原型机#1演示视频。代码完全透明,欢迎贡献和审查。

大脑

树莓派作为Andy中央处理器,处理从电机驱动到语音处理的一切。所有逻辑封装在上述开源仓库。

供电

Andy由11.1V 1300mAh锂聚合物电池供电。UBEC将电压降至5V供树莓派,保障稳定运行。

电机驱动

三个L298N H桥驱动器控制六个直流电机——每驱动器两个——使Andy执行复杂运动模式。

GPIO扩展

为突破树莓派GPIO引脚限制,MCP23017 I²C扩展器增加额外输出。目前驱动状态LED,未来可扩展外设。

未来迭代——版本2

Andy下一原型将采用完全关节化机身,自由度从原6个提升至10个(10 DOF)。以下是计划硬件增强大纲。

原理图与新特性

电池监测

内置电路持续检测电池电压。低于安全阈值时Andy优雅关机,防数据损坏并延长电池寿命。剩余电量在LED条可视化。

开机指示

绿色LED由树莓派3.3V轨驱动,启动即亮,提供快速视觉提示Andy在线。

5段LED输出

虽无现成5段显示器,但自定义LED条将显示电池电压、环境噪音、闪烁报错。

10个舵机电机

10舵机实现每腿4 DOF、每臂6 DOF,支持更自然行走和精准操作。

项目展望

双足腿部零件预计8月到货,随后拍摄行走演示。额外功能——含完整手臂关节——将在秋冬陆续推出,视零件供应而定。欢迎评论区贡献和功能建议。

全面技术深度解析请参考完整项目文档“ANDY——多功能人形机器人”。

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