Walbi:基于 Arduino 与 LX-16A 舵机的稳健双足机器人
组件与物料
| Arduino Nano R3 | ×1 |
| LX-16A 串行舵机 | ×10 |
| LewanSoul 调试板 | ×1 |
必需工具
- 3D 打印机(通用)
应用与在线服务
- Arduino IDE
项目简介
Inner Geek 团队打造了 Walbi(WALink BIped),一款用于机器学习项目的双足机器人(虽未真正“起步”,但双脚着地极其稳健)。
Walbi 采用 Arduino Nano 为大脑、LX-16A 舵机为肌肉、3D 打印塑料件为骨骼。LewanSoul LX-16A 舵机轻量、扭矩超 19 kg·cm、单根串行总线菊花链连接,布线极简。Walbi 为 2:1 比例人形,腿长 55 cm(脚跟至腰),重 1.1 kg。白色部件为 3D 打印,亦可用轻质木材替代。
编程极简:下载两个配套程序即可实现动作捕捉与回放。手动摆姿势 → 记录舵机角度 → 摆下一姿势 → 记录……完成后回放,即可让 Walbi 行走、爬行、攀爬、跳跃甚至跳舞。说不定能教它踢踏舞 😀
构建 Walbi
使用 FlashForge Creator Pro 打印 PLA 零件,STL 文件可从 Thingiverse 下载,或自行用木材/金属制作脚、腿骨、腰部。舵机支架需四种金属支撑连接打印件与舵机(详见 Release The Inner Geek 博客)。
接线
控制 LX-16A 需 LewanSoul 调试板。调试板通过串口接收 Arduino Nano 指令。因硬件串口占用与电脑通信,代码使用 SoftwareSerial 在 Nano 引脚 10 (RX) 与 1 (TX) 模拟第二串口连接调试板,另接 GND 共地。舵机间随附串口线串联,腰部两舵机直插调试板。
舵机波特率 115200,对 SoftwareSerial 较高,代码实现了错误检查与重试机制,必要时需多次尝试才能正确读取。
供电
舵机 7.4V 下输出 19.5 kg·cm,本项目用 6V,堵转电流 < 3A。
编程
Arduino 代码托管于 GitHub。两程序分工:
Walbi_record:读取并显示全身舵机当前角度,记录姿势序列。Walbi_play:将记录的角度数组写入poseAngles,设定timeToMove(ms) 回放动作。
期待你的反馈与分享!
Inner Geek 实战贴士
- LX-16A 支架仅能在唯一朝向安装,极易装反,我们曾返工多次。
- 舵机出厂 ID 均为 1,**上机前必须逐个修改 ID**,否则总线冲突无法通信。
- 扎线带大幅提升外观整洁度。
- 舵机自带角螺丝与支架螺丝,支架间连接及支架-打印件连接需自备螺丝(本项目用 DIN912 M2×6 与 M2×10)。
- 脚底贴硅胶垫可增强抓地力。
- 强烈建议使用金属舵机舵盘,塑料件在腿部碰撞测试中极易撕裂,导致回放精度下降(否则精度惊人)。
代码
动作捕捉与回放 Arduino 程序
https://github.com/ptavaressilva/Walbi
自定义零件与外壳
3D 打印件 STL
原版在 Flash Forge Creator Pro 打印。
Thingiverse CAD 文件
制造工艺
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