外国小伙Michael Romanko用树莓派3B、伺服电机、LCD显示屏、锂电池、PCA9695控制板,搭建了一只波士顿动力机器狗,花费不到4000元人民币。
通过三轴身体姿态控制,这样的Raspberry Pi版波士顿动力狗可以实现两种运动模式。
跑步姿势
在这个四阶段步态中,机器狗的两条对角腿同时运动,可以实现更快的运动速度。
走路姿势
这种 8 阶段步态与身体运动相结合,有助于保持机器狗的平衡和稳定性。
你心动了吗?那就继续阅读并接受这份精确到每一个细节的开源教程吧。拥有自己的迷你波士顿动力狗不是梦想。
硬件列表
这款Raspberry Pi机器狗基于开源的ThingVerse Spot Micro框架构建,外壳采用0.6喷嘴的3D打印机制作。
该软件程序在运行 Ubuntu 16.04 的 Raspberry Pi 3B 上实现。
完整的开源程序
Mike 提到了一个叫 SpotMicroAI 的社区。SpotMicroAI 的教程非常实用。编写教程的工程师提供了详细的机器狗组装说明,包括如何通过 SSH 连接到 Raspberry Pi,让每个人都能看懂。
第一步是安装Raspberry Pi的操作系统。建议安装PINN,它是NOOBS操作系统安装程序的增强版本。
安装完成后系统自带SSH和VNC,所以树莓派不需要外接键盘鼠标,就可以进行远程调试。
从 PINN 中的众多操作系统选项中选择 Raspbian Lite。之后,VNC 连接将断开,并且与 Raspberry Pi 的所有连接都将使用 SSH 进行。
树莓派系统自带FTP,为了方便新手在电脑和树莓派之间传输文件,建议安装FileZilla软件,输入树莓派的IP地址、用户名、密码、22端口,点击Quickconnect即可连接树莓派的文件系统,此时就可以根据需要从SpotMicroAI中拖拽文件了。
接下来我们进入最关键的一步,安装机器狗控制软件。为了简化安装,作者写了一个脚本,安装过程自动完成:
$ curl https://gitlab.com/custom_robots/spotmicroai/basic-runtime/-/raw/master/utilities/self_install.sh | bash
然后启动通信总线I2C。打开终端,运行以下命令:
然后将所有硬件连接到 Raspberry Pi,如下所示:
还附上了机器狗外壳的3D打印文件,作者建议使用0.6mm的喷嘴,并将层高设置为0.3mm,以最大程度地提高打印速度。
完成硬件组装后,就到了软件调试的时候了。首先下载完整程序:
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将文件放在用户主目录中。打开校准工具,校准12个伺服点击,以找到机器狗“休息”时电机的初始位置。
$ cd ~/spotmicroai/calibration
$ ./calibration.sh
经过校准后,机器狗可以做出各种动作。
在机器狗的尾部安装显示屏后,我们就可以快速看到机器狗当前的状态。
例如在上面的面板中,我们可以看到树莓派CPU的当前温度,与外部控制器的连接状态,伺服控制板的状态等等。
至此,迷你机器狗已经完成,如果想组装以及学习更高级的开发教程,可以查看Extra里的内容。
将来的计划
现在 Mike 的迷你机器狗只能做一些简单的动作。Mike 的下一步计划是让它变得像波士顿动力的机器狗一样聪明。Mike 未来的目标是:
现在有人实现了 Mike 的第一个目标:
如此完整的最佳实践,Raspberry Pi 官方也对其称赞不已
对IoT技术感兴趣的朋友,周末实践一下吧!