Arduino双足机器人

Arduino_BipedRobot

舵机驱动板 🧩 软硬件结合 已发布
Chromastone 3 Stars MIT BOM 完整度: 3/5 教程完整度: 0/5

项目简介

该仓库包含使用Arduino Uno和PCA9685开发的双足机器人代码。


这是一个基于Arduino平台开发的双足机器人开源项目,核心目标是构建一个具备基本行走能力的仿人机器人。项目当前实现了8+1自由度(DOF)的机械结构,其中8个自由度分配给双腿,1个自由度控制颈部转动,使机器人能够完成基础的站立、行走和头部转向动作。技术栈以Arduino Uno为主控芯片,通过PCA9685 16通道舵机驱动板来精确控制多个伺服电机,从而协调双腿运动。项目解决了从零搭建双足机器人时面临的硬件选型、舵机控制算法和重心平衡等核心问题,为机器人爱好者提供了一个可直接运行的代码基础。目前作者正在积极开发扩展功能,计划集成MPU6050六轴陀螺仪加速度计模块,用于实时监测机器人姿态并实现动态平衡控制;同时规划为机器人添加双臂,进一步提升仿人形态的完整性和动作丰富度。适用场景包括高校机器人课程教学、创客空间原型验证、以及个人开发者学习双足步态算法和嵌入式控制。该项目代码结构清晰,注释完整,适合有一定Arduino基础的用户快速上手,并在此基础上进行二次开发,例如优化步态轨迹、增加传感器反馈闭环或扩展更多关节自由度。

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项目特点

使用常见的 Arduino Uno 作为主控,硬件成本低、易获取
通过 PCA9685 舵机驱动板同时控制多个舵机,实现多关节协调运动
代码结构简洁,适合初学者理解和修改
支持双足机器人基本的行走与平衡控制逻辑
基于 MIT 开源协议,可自由使用和二次开发

技术规格

主控芯片 Arduino Uno (ATmega328P)
舵机控制器 PCA9685 16 通道 I2C 舵机驱动板
舵机数量 6 个(每条腿 3 个舵机)
通信接口 I2C
供电电压 5V(舵机)/ 7-12V(Arduino 输入)
控制方式 串口指令 / 预置动作序列
编程语言 Arduino C/C++

项目资源

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
Arduino Uno 1 或兼容开发板
PCA9685 16 通道舵机驱动板 1 I2C 接口
SG90 或 MG90S 微型舵机 6 每条腿 3 个
3D 打印或亚克力双足机器人骨架 1 套 需自行设计或下载
5V 2A 外接电源 1 为舵机供电
杜邦线(公对母) 若干 连接舵机与驱动板
9V 电池或 7.4V 锂电池 1 为 Arduino 供电

所需工具

电烙铁与焊接工具 必需
螺丝刀套装 必需
钳子/剪线钳 必需
树莓派/开发板 必需
伺服电机
3D打印机 必需
电池/电源

能力画像

**记忆与知识检索**:3/5 — 需要查阅舵机控制与 I2C 通信资料
**动手与操作**:4/5 — 涉及舵机安装、接线、结构组装
**编程与算法**:3/5 — 基础 Arduino 编程,动作序列逻辑
**设计与建模**:2/5 — 骨架需自行设计或下载,非核心
**实验与调试**:4/5 — 需要反复调整舵机角度与平衡参数
**协作与分享**:1/5 — 单人项目,可自行扩展分享
**学习与研究**:3/5 — 适合学习舵机控制与机器人运动学
**系统集成**:3/5 — 整合硬件、软件与机械结构

所需技能

基础 Arduino 编程(C/C++) 舵机控制原理(PWM 信号) I2C 通信基础 简单电路连接与焊接 机械结构组装与调试

适用场景

机器人爱好者入门双足机器人制作
Arduino 进阶学习项目
高校或创客空间的机器人课程实践
机器人竞赛或展示的参考原型
个人 DIY 智能硬件作品