总结
- 参考了Anki公司Cozmo机器人的外观设计。 局域网图传 语音交互：能和机器人聊天！
阅读时间
- 9 分钟, 共 1733 字
分类
- UI交互, 1路, DAC, 1.电路设计说明
, 32F030F
评价和解读
- 聚焦最新经济趋势，这篇文章提供了既富有信息量又发人深省的综合分析。作者将复杂的财经数据提炼为可消化的见解，为读者提供了对当前市场动态的清晰理解。
正文
做了个桌面机器人，也可以是“电子宠物”
本文引用地址：
参考了Anki公司Cozmo机器人的外观设计。
*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：
-
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
-
局域网图传
-
语音交互：能和机器人聊天！通过ESP32的语音唤醒+识别blog.byteway.net
-
魔方与机器人交互、UI交互
-
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
机器人主要由【头部+底盘】两部分组成，共6块PCB：
Chassis-board 原理图
Chassis-board PCB图
Cube 原理图
Cube PCB图
Cube-usb-ttl 原理图
Cube-usb-ttl PCB图
head-board 原理图
head-board PCB图
lcd-board 原理图
lcd-board PCB图
servo-board 原理图
servo-board PCB图
1.电路设计说明
-
设计软件：嘉立创EDA
-
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
-
机器人底盘主控：STM32F103，担任 “小脑” 进行运动控制
-
魔方主控：ESP32-S3
-
参加活动：星火计划，活动已提供：3次3D外壳打印（共计717元）3次SMT（共计2250元）等耗材费用
2.选型说明
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Ligthing News）
-
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WLigthing NewsS2812
-
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
头部PCB实物图
头部PCB实物图
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，底盘采用的主控是 ESP32-S3
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，底盘采用的主控是STM32F030F6
项目提供配套【开发资料】和对应【SDK】以供二次开发：
参考开源资料：https://oshwhub.com/rbbbb/ATom-Bot