待补充
Ball-Balancing-Robot
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🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
Ball Balance Robot Parts File and Program
Ball Balance Robot Parts File and Program
项目特点
采用PID闭环控制算法，实现小球在平台上的动态平衡
基于Arduino Nano开发，程序开源可修改
使用MPU6050六轴陀螺仪检测平台倾斜角度
包含完整的3D打印结构件设计文件（STL格式）
支持通过蓝牙模块进行无线参数调试
模块化设计，便于拆装和升级
技术规格
| 主控芯片 | |
|---|---|
| 姿态传感器 | |
| 电机驱动 | |
| 电机类型 | |
| 供电电压 | |
| 控制算法 | |
| 通信接口 | |
| 结构材料 | |
| 平台尺寸 | |
| 球体直径 |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Arduino Nano | 1 | — | 主控板 |
| MPU6050 | 1 | — | 姿态传感器 |
| L298N电机驱动板 | 1 | — | 双路电机驱动 |
| HC-05蓝牙模块 | 1 | — | 可选，用于无线调试 |
| N20微型减速电机 | 2 | — | 6V，带编码器版本更佳 |
| 42mm橡胶轮 | 2 | — | 配合N20电机轴 |
| 7.4V 2S锂电池 | 1 | — | 带JST插头 |
| 3D打印平台 | 1 | — | 主结构 |
| 3D打印电机支架 | 2 | — | 固定电机 |
| 乒乓球 | 1 | — | 直径40mm |
| 杜邦线/排针 | 若干 | — | 电路连接 |
| M3螺丝螺母 | 若干 | — | 固定结构件 |
3D 模型
所需工具
| 工具 | 用途 | 是否必需 |
|---|---|---|
| 3D打印机 | 打印外壳和减速器零件 | ✅ 是 |
| 螺丝刀套装 | 组装紧固件 | ✅ 是 |
| 烙铁与焊锡 | 焊接电机和编码器线缆 | ✅ 是 |
| 万用表 | 检查电路连接 | ▢ 推荐 |
| 热风枪 | 热缩管收缩 | ▢ 推荐 |
| 游标卡尺 | 测量零件公差 | ▢ 推荐 |
| 锉刀/砂纸 | 修整3D打印毛刺 | ▢ 推荐 |
能力画像
**记忆与知识检索**：2/5 — 需要查阅内摆线减速原理和电机驱动文档，但资料集中
**动手与操作**：4/5 — 涉及3D打印、焊接、轴承压入等精细操作
**编程与算法**：3/5 — 需要配置电机驱动固件（如SimpleFOC），编写CAN通信代码
**设计与建模**：3/5 — 可修改3D模型适配不同电机，需了解齿轮参数
**实验与调试**：4/5 — 需要调试电机PID参数、编码器零位、减速器啮合间隙
**协作与分享**：2/5 — 单人可完成，但分享改进设计需上传至社区
**学习与研究**：3/5 — 需要理解摆线传动数学原理和电机控制基础
**系统集成**：4/5 — 需将机械、电子、软件整合为完整关节模块
所需技能
Arduino编程基础（C/C++）
基本电路知识（电源、电机驱动、传感器接线）
PID控制算法理解
3D打印操作（切片、打印）
机械组装能力（螺丝固定、线缆管理）
调试工具使用（串口监视器、万用表）
适用场景
机器人控制入门学习项目
高校/职校的自动控制原理课程实践
创客空间或机器人社团的动手制作活动
个人DIY爱好者的桌面平衡机器人制作
作为PID算法教学的实物演示平台
参加机器人竞赛的平衡控制模块原型