互联网资讯 / 人工智能 · 2023年11月3日 0

用树莓派制作波士顿机器狗,节省50万

波士顿动力的机器狗售价高达53万,想要拥有却觉得负担不起?

那不妨尝试用树莓派进行DIY,成本仅需4000元以下。

这样一来,仿佛就能拥有波士顿动力机器狗的感觉了吧?

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首先来展示一下灵活的关节,热身运动一下:

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通过三轴姿态控制,这款树莓派版的波士顿动力狗可以实现两种运动模式。

第一种是小跑姿态。在这种四相步态下,机器狗对角线的两条腿同时移动,能够更快地前进。

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第二种是步行姿态。这种结合了身体运动的八相步态,能够更好地保持机器狗的平衡和稳定性。

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这款机器狗是由外国爱好者Michael RoManko制作的。

是不是有些心动?

继续往下看,获取这份详细的开源教程,让你轻松拥有自己的迷你波士顿动力狗。

硬件成本低于4000元

这款树莓派机器狗基于开源的THingVeRse Spot MicRo框架设计,外壳部分由喷嘴0.6的3D打印机打印而成。

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软件部分在运行Ubuntu 16.04的树莓派3B计算机上实现。

首先,你需要准备一块价格大约230元的树莓派3B开发板。

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控制部分的组件包括价格不到30元的I2C接口伺服驱动PCA9685,以及12个伺服电机PDI-HV5523MG,每个价格约为70元。

此外,还需配备一块16×2的I2C接口液晶显示器。

电池方面,使用2s 4000mAh的锂电池,直接连接电源伺服,价格约为160元。

稳压器采用HKU5 5V/5A UBEC,为树莓派、液晶显示屏和PCA9695控制板供电,价格约为45元。

总的来说,整个系统的成本不超过4000元,甚至比斯坦福的开源四足机器人PuppeR还要便宜。

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详细的教程

虽然Mike的组装教程简略,但他提供了一个“微型机器狗AI”社区作为参考。

SpotMicRoAI的教程可以说是“手把手”的,撰写者提供了每一个组装步骤的详细说明,甚至包括如何通过SSH连接到树莓派,确保每个人都能理解。

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首先,为树莓派安装操作系统,推荐使用PINN,这是NOOBS的增强版操作系统安装器。

安装完成后,系统自带SSH和VNC,无需外接键鼠,可以通过远程方式进行调试。

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在PINN的操作系统选项中选择安装RaspBIan LITE。安装后断开VNC连接,通过SSH连接树莓派。

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树莓派系统自带FTP,为了方便初学者在电脑与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、密码和端口22,点击Quickconnect即可连接树莓派的文件系统。现在,你可以根据需要从SpotMicRoAI拖放文件。

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接下来是最关键的步骤,安装机器狗控制软件。为了简化安装,作者提供了一个脚本,安装过程会自动完成:

SSh pi@192.168.1.XXcuRl https://Gitlab.coM/cUStoM_robots/spotMicRoAI/baSiC-RuntiMe/-/Raw/Master/utilITies/self_install.sh | bash 

然后启动I2C通讯总线。打开终端并运行以下命令:

sudo Raspi-config 

在显示选项中进行如下更改:InteRFAcing options &RaRR; Enable I2C

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接着按照下图将所有硬件与树莓派连接起来:

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机器狗外壳的3D打印文件也一并提供,建议使用0.6MM的喷嘴,层高设为0.3MM,以加快打印速度。

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完成硬件组装后进入软件调试环节。

首先下载默认配置文件,格式为JSON:https : //Gitlab.coM/cUStoM_robots/spotMicRoAI/baSiC-RuntiMe/-//blob/Master/spotMicRoAI.deFAult,并将该文件放在用户主目录下。

然后打开校准工具,对12个伺服进行校准,找出机器狗“休息”时电机的初始位置。

cd ~/spotMicRoAI/calibRation./calibRation.sh 
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经过校准后的机器狗即可执行各种动作。

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尾部安装的显示屏有什么用呢?它能快速显示机器狗的当前状态。

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例如,面板中可以看到树莓派CPU的温度、与外部控制器的连接状态、伺服控制板状态等等。

至此,迷你机器狗就完成了。如果你想了解更高阶的开发教程,可以查看ExtRa里的内容。

未来计划

目前,Mike的迷你机器狗只能执行一些简单动作,他的下一步计划是让它具备与波士顿动力机器狗一样的智能。未来的目标包括:

1、加入激光雷达,通过SLAM实现房间的简单2D映射,类似于波士顿动力的原版机器狗。

目前,已经有人实现了Mike的第一个目标:

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2、开发自动运动模块,让机器人在感知到的2D环境中执行简单任务,比如在房间中导航并避免障碍物。

3、结合摄像头或网络摄像头,创建软件模块进行基本的图像分类,比如感知到手势并作出相应反应,实现手势控制。

网友评论:动手做吧!

自己动手DIY“波士顿动力狗”,这样的实践连树莓派官方都表示赞赏。

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网友们纷纷表示:“这真的很酷。”

还有人迫不及待地想自己动手尝试了。

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那么,准备好动手了吗?

参考链接:

https://www.RaspbeRRypi.oRg/blog/Mini-RaspbeRRy-pi-boston-dynaMics-inspiRed-Robot/

https://Github.coM/Mike4192/spotMicRo#OVeRview

https://Gitlab.coM/cUStoM_Robots/spotMicRoAI

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