NodeQuad V1 四足机器人 NodeQuad12-MicroPython

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项目简介

使用NodeMUC-32S(ESP32)和MicroPython的蜘蛛四足机器人。


NodeQuad12-MicroPython 是一个基于 ESP32 和 MicroPython 的开源四足机器人项目,旨在以较低成本实现功能丰富的仿生蜘蛛机器人。项目核心采用 NodeMCU-32S 作为主控芯片,搭配 12 个 20Kg 级舵机作为执行器,通过 3D 打印的 PLA 机身和标准紧固件完成组装。机器人支持两种主要工作模式:在 MOVE 模式下可执行多种步态行走,在 POSE 模式下能实现 6 自由度的旋转和平移动作,具备较高的灵活性和可玩性。

标签

项目特点

**双模式控制**:支持 **MOVE** 模式(多种步态行走)和 **POSE** 模式(6 自由度姿态调整)。
**Wi-Fi 远程控制**:通过 ESP32 的 Wi-Fi 功能,在浏览器中实现远程控制和舵机校准。
**12 个高扭矩舵机**:使用 12 个 20Kg 舵机,提供强大的驱动力。
**3D 打印机身**:主体结构采用 PLA 材料 3D 打印,易于定制和修改。
**MicroPython 编程**:使用 MicroPython 语言,降低了嵌入式开发的难度,便于快速迭代。

技术规格

主控芯片
编程语言
执行器
自由度
供电电池
电源管理
电源管理
机身材料
通信方式

项目资源

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
NodeMCU-32S (ESP32) 1 主控
20Kg 舵机 12 执行器
PCA9685 舵机驱动板 1 舵机控制
MPU6050 陀螺仪 1 姿态检测
mini360 DC-DC 降压模块 1 为 ESP32 等供电
8A UBEC 1 为舵机供电
3S 2200mAh 锂电池 1 主电源
M2 * 6mm 螺丝 48 舵机舵盘固定
M2 * 45mm 螺丝 8 机身底板与顶板连接
M2.5 * 8mm 螺丝 48 舵机安装
M2.5 * 20mm 螺丝 8 胫骨连接
M3 * 65mm 螺丝 8 股骨连接
M3 * 10mm 螺丝 4 脚尖
M3 * 12mm 螺丝 12 关节轴
M2 螺母 8 机身底板与顶板连接
M3 自锁螺母 12 关节轴
684ZZ 轴承 4 基节
624ZZ 轴承 8 股骨 & 胫骨 (各4个)

3D 模型

模型名称文件名文件
BodyBase(STL 模型) BodyBase.STL
BodyBase3S(STL 模型) BodyBase3S.STL
BodyTop(STL 模型) BodyTop.STL
FibreRod(STL 模型) FibreRod.STL
LegCoxa(STL 模型) LegCoxa.STL
LegCoxaMirror(STL 模型) LegCoxaMirror.STL
LegFumer(STL 模型) LegFumer.STL
LegFumerMirror(STL 模型) LegFumerMirror.STL
LegRod(STL 模型) LegRod.STL
LegTip(STL 模型) LegTip.STL
ShaftSleeve(STL 模型) ShaftSleeve.STL
TibiaSupport(STL 模型) TibiaSupport.STL

所需工具

工具用途是否必需
3D 打印机 打印 PLA 机身和结构件 ✅ 是
焊台 焊接电子元件和电源线 ✅ 是
螺丝刀套装 组装螺丝和紧固件 ✅ 是
万用表 电路测试和故障排查 ▢ 推荐
剥线钳/压线钳 处理电源线和杜邦线 ✅ 是

能力画像

记忆与知识检索
2/5
逻辑推演
3/5
表达与交流
1/5
感知与观察
2/5
数理与计算
3/5
动手与操作
5/5
狂热与坚持
4/5
创造与创新
3/5

所需技能

🔧 **动手能力**:需要熟练使用 3D 打印机、焊台和螺丝刀等工具,完成机器人的组装和布线。 💻 **编程能力**:需要具备 MicroPython 基础,能够理解并修改 ESP32 上的运动控制代码和 Web 服务器逻辑。 ⚡ **电子电路**:需要了解锂电池、DC-DC 降压模块、UBEC 和舵机的供电原理,能够安全地进行电路连接和调试。

适用场景

**机器人爱好者入门**:作为学习四足机器人运动学、步态控制和 MicroPython 编程的实践项目。
**高校机器人课程**:作为嵌入式系统、机器人学课程的实验平台。
**创客制作**:适合有一定动手能力的创客制作一个功能丰富的桌面机器人。