匡 畅,钱奕辰,梁浩明

(1.广东水利电力职业技术学院,广东 广州 510635;2.广州盖得信息科技有限公司,广东 广州 511446)

0 引言

随着机器人技术的发展,越来越多的智能机器人产品出现在市场上,例如Anki 公司推出的家用机器人Vector,该机器人搭载Qualcomm APQ8009 处理器,拥有强大的计算能力、连接性和网络兼容性。 但是,该机器人的售价高达3 000 元以上,且扩展性较弱,无法进行二次开发,影响其实用性。

针对以上问题,本文设计了一种基于单片机的四足智能机器人,该机器人通过模仿蜘蛛爬行来移动,全身共搭载8 个舵机,通过PCA9685 芯片进行驱动。 机器人可使用手机等终端控制,并可以进行OTA,背部可安装超声波、摄像头等模块,具有良好的扩展性。 机器人能够完成爬行、旋转、起伏、打招呼等动作,可使用图形化工具进行编程,性价比较高,可作为桌面陪伴机器人和教育机器人使用[1]。

1 系统总体设计

本文设计的机器人采用ESPRESSIF(乐鑫)公司的ESP8266 芯片模组作为主控模块,该芯片模组内置了32 位RISC 处理器WiFi 和低功耗蓝牙芯片,能够通过Wi-Fi 和蓝牙进行通信,非常适合作为机器人控制器。为了满足8 台舵机同时运行,机器人通过PCA9685 驱动芯片输出8 路PWM 信号,单独控制每个舵机独立运行,PCA9685 芯片与主控芯片通过IIC 协议通信。 机器人内部搭建了服务器,可以向手机等终端发送网页,用户可以使用网页上的按钮来控制机器人执行各种动作和指令[2]。 系统总体设计如图1 所示。

图1 系统总体设计

2 硬件设计

2.1 主控模块

为了保证机器人……