工程名称：【全开源】ATom-Bot 桌面机器人

工程作者：Rb君

前言

做了个桌面机器人，也可以是“电子宠物”图片

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参考了Anki公司Cozmo机器人的外观设计。

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*图片来源自百度，仅对文中提及的“Cozmo机器人”起到说明作用，侵删

它实现了这些功能：

01
功能/亮点
”
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1

手机遥控RC

机器人拍摄实景，手机可查看实景并控制机器人行动

2

局域网图传

3

语音交互

能和机器人聊天！通过ESP32的语音唤醒+识别

4

魔方与机器人交互、UI交互

5

具备3个自由度(手臂2个、头部1个)

使用自己修改的特制舵机支持关节角度回传

02
硬件设计
”

机器人主要由【头部+底盘】两部分组成，共6块PCB：

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Chassis-board 原理图

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Chassis-board PCB图

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Cube 原理图

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Cube PCB图

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Cube-usb-ttl 原理图

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Cube-usb-ttl PCB图

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head-board 原理图

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head-board PCB图

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lcd-board 原理图

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lcd-board PCB图

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servo-board 原理图

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servo-board PCB图

上下滑动 查看6组电路设计

01 
电路设计说明

1

设计软件：嘉立创EDA

2

机器人头部主控：ESP32-S3 

担任 “大脑” 进行UI交互、网络通讯、轻量化AI处理

3

机器人底盘主控：STM32F103

担任 “小脑” 进行运动控制

4

魔方主控：ESP32-S3

5

参加活动：星火计划

活动已提供：

3次3D外壳打印（717元）

3次SMT（2250元）

等耗材费用

02 
选型说明

①机器人底盘为什么选择STM32F103作为主控？

首先，机器人的底盘设计，需要满足以下基础功能：

  • 支持1路串口 MSH 交互（用过rtthread的同学知道有多香）

  • 与头部开发板进行通讯（串口）

  • 支持串口OTA升级固件

  • 支持激光测距，实时检测掉落

  • 控制两个 I2C 总线舵机

  • 可通过幻彩灯带 WS2812 显示状态

  • ADC电压采集测量

  • 控制两个电机+采集编码器计数

  • 可以检测机器人的状态（拿起、被摇晃等）

于是，诞生了以下几点硬件需求：

  • 至少2路串口

  • 至少2路 I2C 总线

  • SPI/PWM驱动WS2812

  • 1路ADC

  • 2路硬件编码器接口

  • 4路PWM输出

而 STM32F103RCT6：

  • 资源符合本项目需求，没有太多资源冗余

  • 价格可以接受

  • ST的芯片成熟度较高（主要是软件）

由此，最终底盘主控选择了STM32F103RCT6

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②机器人头部为什么选择ESP32-S3作为主控？

首先，机器人的头部设计，需要满足以下基础功能：

  • 支持1路串口MSH交互

  • 与底盘进行通讯（串口）

  • 驱动一路 I2C 总线舵机

  • 算力不能太弱（需部署语音识别等算法）

  • 支持无线协议（遥控、图传）

  • 支持摄像头 DCMI 接口

  • 可以流畅显示 UI 动画

  • 可以播放音频（I2S/DAC）

于是，诞生了以下几点硬件需求：

  • 至少2路串口

  • 至少2路 I2C 总线

  • 需要自带无线射频功能

  • 需要支持 DCMI/MIPI-CSI 接口

  • 需要支持高速率 SPI/RGB/MIPI-DSI 接口

  • 需要支持 I2S /高分辨率 DAC 接口

而 ESP32-S3：

  • 价格合理

  • 乐鑫的软件成熟度较高（ESP-IDF）

  • 算力较强，有较为完善的AI端侧算法支持

  • 自带 Wi-Fi 协议栈，带宽符合应用需求

  • 支持 DCMI 接口用于图传

因此，头部采用的主控是 ESP32-S3

③机器人控制板为什么选择ESP32-S3作为主控？

首先，机器人的手臂&头部控制板的设计，需要满足以下基础功能：

  • 作为I2C从机使用，主机采用I2C控制从机的舵机运动

  • 控制舵机中的电机运动

  • 需要支持力反馈

  • 需要可以精准控制舵机运动

于是，诞生了以下几点硬件需求：

  • 支持硬件 I2C 从机协议

  • 支持至少2路 PWM

  • 支持 ADC 采样

而 STM32F030F6：

  • 资源符合本项目需求，没有太多资源冗余

  • 价格可以接受

  • ST的芯片成熟度较高（主要是软件）

因此，控制板采用的主控是STM32F030F6

03 
物料准备

参考【第4章】指引，前往开源网址获取【物料准备说明文档】：含：PCB、SMT+面板打印+3D外壳下单

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03
软件设计
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项目提供配套【开发资料】和对应【SDK】以供二次开发：

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04
开源网址
”

本项目已全开源！

——想复刻？想给作者点赞？可复制开源网址 前往原文。

开源网址：https:///rbbbb/ATom-Bot

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扫码也能直接进入原文。

作者参加了【立创开源硬件平台】举办的星火计划活动，前往原文，给作者【点赞+收藏】就算投了一票，该数据会影响作品的年终评奖~欢迎大家给作者打Call！顺便给小编也点个赞呗~嘿嘿


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