应该怎样用Raspberry Pi 4 做一个星战中的BD-1 陪伴机器人

电子森林 2020-08-19 00:00

这是漂移菌大神的一篇文章,估计他忘了标记原创了,就直接复制过来,对树莓派感兴趣的朋友可以添加他的公众号 - “骑驴玩儿漂移”,点击左下角的“阅读原文”也可以到达他的公众号文章页面。



无意中被推送了一个视频,是来自Element14的一个工程师制作的BD-1小机器人,非常的逼真。

那可能有部分朋友不认识BD-1和L3-37 “Alexa”, 就像不太熟悉BB-8和R2D2一样。下面就给大家几幅图来看看。

先看看L3-37:

再看看BD-1:

上面的机器人就是BD-1, 看上去像个火鸡是不是?

我第一眼看上去觉得也是没什么,但是慢慢的发现,双足机器人的领域里面,它还是比较经典的,如果用树莓派4B来制作BD-1机器人是不能够顺利的榨干树莓派4B的资源呢?看看它的组成:

  • 行走的执行机构:

    可以用6个高精度舵机 


  • 眼部组成:

      可以用树莓派官方摄像头加一个高亮LED


  • 头部眼球旋转机构:

    可以用舵机 

  • 耳朵:

    天线下端的旋转部分也用舵机 


  • 脑波显示:LED灯点阵来随机闪烁营造大脑活动的状态。

最后你会感觉这是一个LED和舵机结合的项目。

这个姿势是不是很像火鸡?哈哈,我又一次不厚道的笑了......

拆解开就这些零部件,仔细想想,应该就是一个盒子加了两条腿,然后就是:舵机!舵机!舵机!

BD-1就是:行走的舵机+LED

那么问题来了,是否制作很简单呢?

如果要做的很好,实际的难度还挺高的,双足机器人的站立是个问题,行走时候的平衡也是个问题,它和无人车一样也面临避障的问题,因此可能需要加入陀螺仪,ToF光流检测, 还需要做一个闭环的电机驱动环境并调试PID, 是不是突然觉得问题不像刚才看到的那么简单了?

如果要作为陪伴机器人,是不是还得有一套人机交互的环境?例如语音交互,视觉识别等等,OpenCV肯定没跑了, 这么一堆东西塞进这么小的一个身体里,需要什么?就是要小巧,功能还能够用。
用arduino?ESP32? 似乎都不是容易的事情,Arduino是简单容易上手,但是如果要单独做到前面所说的那些要求,也非常难,并且很多实现起来非常复杂,或者难以实现。但是单独作为下位机来说,非常适合!树莓派4B做大脑,arduino做下位机,串口通讯, 树莓派和传感器之间的通讯就依靠arduino来完成,不是就舒服多了?你想皇上决策,传达下去的旨意不都得靠大臣和太监来继续推进么?这个比喻你能理解“下” “位” “机”做啥了吧? 

具体起来真的是可以唠一宿,为了让大家都轻松点儿下面给大家安利两个视频,看看这些歪果仁闲暇时间都做了些什么吧!

这个是L3-37的DIY视频,其中用到了arduino pro mini做控制,然后树莓派结合麦克风做语音采集然后还有一个alexa音箱,我们可以替换成小度音箱或者天喵智障。

这个是Element14的一个工程师?讲述了一个制作个过程中一部分细节吧。

在脸书上有个群组专门做BD-1的,然后他们的经常一起讨论和展示自己制作的BD-1,做的真的很不错。

用3D打印机打印完成后的成品。

背面LED灯面板的效果图

正脸做旧的效果图

内部的机械装置,舵机和喇叭,arduino控制机械部分。

背部的细节图

头部的打印预览

这里是身体的内部结构,执行机构和电池供电系统。

头部动作的展示效果全靠舵机了。

未完成的部分

好了,这些就是我今天想要推送给你们的内容。

希望喜欢的多多转发和收藏~

白了个白!


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